氧气是人体进行新陈代谢，维持正常生理活动的关键物质。对于正常器官组织，缺乏氧气会使得器官功能受损，甚至威胁生命。器官保存是器官移植中的重要环节，器官离体和保存过程中必然会经历一段缺血缺氧的过程，对器官功能造成损伤。目前的器官保存主要是指在低温条件下，利用器官保存液，提供营养物质来减轻器官损伤。然而，保存液中氧气的缺乏依然会使得细胞能量代谢紊乱，线粒体功能丧失，产生大量自由基而损伤器官。因此在器官保存液中提供氧气改善捐献器官的功能是器官保存急需解决的关键科学问题。　　由于肿瘤细胞的快速增殖，导致血管不完整，肿瘤内部通常处于乏氧状态。光动力治疗是目前临床批准治疗肿瘤的有效手段，其主要作用机制是利用光敏剂传递光能给周围环境中的氧气产生具备活性杀伤能力的单线态氧。氧气是光动力治疗的三要素之一，肿瘤部位乏氧会限制光动力治疗的效果。因此递送氧气改善肿瘤微环境是增效光动力的关键科学问题。　　本文主要基于全氟化碳(PFC)的高载氧性能，围绕供氧改善肾脏器官保存和供氧改善肿瘤乏氧增效光动力的两个关键科学问题，构建白蛋白(HSA)供氧纳米递送系统。其主要内容包括以下三个方面:　　(1)光动力增效纳米递送体系的构建及其体内外抗肿瘤研究。　　传统的白蛋白纳米粒通常是将疏水光敏剂包裹在纳米核心（IR780@HSA），这种方式会使得光敏剂在纳米空间中堆叠导致淬灭，降低光动力效果，同时肿瘤部位的乏氧又进一步限制了光动力作用。本部分利用高载氧的PFC构建具备特殊核壳结构的光动力增效纳米粒（IR780@PFTBA@HSA），既克服了光敏剂的堆叠，又提供氧气和保护单线态氧，从而显著增强光动力效果。　　以白蛋白为载体装载光敏剂IR780，以高载氧的全氟化碳(PFTBA)为核心，利用乳化均质法构建光动力增效纳米粒。利用透射电镜、粒径测定仪、紫外吸收光谱和荧光光谱对IR780@PFTBA@HSA进行详细表征，并与IR780@HSA进行比较。结果表明光动力增效纳米粒呈现核壳结构，显著克服IR780堆叠，恢复荧光，并增加单线态氧产生约15倍。在不同氧分压下，PFTBA均释放氧气增加单线态氧的产生。细胞内活性氧(ROS)和细胞毒性结果表明IR780@PFTBA@HSA显著增加细胞内ROS的产生，显著增效光动力杀伤肿瘤细胞。最后对光动力增效纳米粒体内分布、抗肿瘤活性和体内安全性进行考察发现其在48h大量蓄积于肿瘤部位，接受光照治疗后，显著增加光动力效果，抑制肿瘤生长。治疗过程中小鼠体重稳定，主要器官无明显损伤，具备良好的安全性。　　(2)仿生红细胞光动力增效体系的构建及其体内外抗肿瘤研究。　　基于第一部分构建的载氧增效光动力的纳米平台，我们试图应用其来改善临床批准吲哚菁绿(ICG)的光动力治疗效果。然而利用ICG和白蛋白构建的纳米递氧增效体系（ICG@PFTBA@HSA，IPH）在体内会被迅速清除。因此，我们试图将具备长循环能力的红细胞膜包裹于纳米粒上，降低ICG的泄漏，逃脱体内巨噬细胞的吞噬，延长体内循环时间，增加纳米粒在肿瘤部位蓄积，从而达到增强光动力的效果。本部分主要基于全氟化碳和红细胞膜构建仿生红细胞来模拟红细胞长循环和载氧的双重性能，以增效光动力。　　利用低渗和挤出法制备红细胞膜载体，通过“自上而下”的制备方法将红细胞膜包裹于IPH上，构建仿生红细胞（IPH@RBC）。利用透射电镜、粒径测定仪、流式细胞仪、紫外吸收和荧光对其进行表征，并与IPH比较。研究结果表明，大多数细胞膜成功包裹于纳米粒表面，呈现核-壳-壳结构。仿生红细胞能够保留光热和增强光动力的能力。巨噬细胞对IPH@RBC摄取结果表明红细胞膜包裹能够减少巨噬细胞的清除。肿瘤细胞内单线态氧和细胞毒性结果表明IPH@RBC能够显著增加ROS的产生从而增强杀伤肿瘤细胞的能力。本文还考察了IPH@RBC在小鼠体内的药代动力学和组织分布。结果表明，仿生红细胞能够显著延长ICG体内的血液循环时间和增加肿瘤部位的蓄积。IPH@RBC静脉注射后，48h蓄积于肿瘤部位，光照治疗后，显著增强其光动力效果抑制肿瘤生长，并且发现增效光动力和光热联合治疗能够进一步抑制肿瘤生长。最后肝肾功能指标和主要组织切片结果表明，仿生红细胞具备良好的生物兼容性和安全性。　　(3)载氧纳米递送体系的构建及其保护肾脏捐献器官的研究　　肾脏移植必然会经历一个缺血缺氧的过程，为了保护离体肾脏，目前主要的保存方法是利用器官保存液静态或灌注冷保存。然而在保存过程中，缺氧会使得细胞能量代谢紊乱，线粒体功能丧失，导致细胞的凋亡，组织器官出现损伤。同时目前肾脏移植的器官捐献主要来源于公民逝世后的捐献(DCD)，这部分的供体通常会经历一个较长时间的热缺血缺氧的阶段。因此本部分基于PFC和HSA构建纳米递氧体系(PFC@HSA)，用以逆转在体肾脏的乏氧和供给离体肾脏氧气，保护捐献器官，减少损伤。　　利用高压均质乳化法制备PFC@HSA，利用透射电镜和粒径测定仪对其进行表征，结果表明，PFC@HSA粒径约在150nm左右，并能在4天内保持稳定。构建了全氟化碳的气相测定方法，用于PFC@HSA的质量控制。利用氧电极测定PFC@HSA的氧气释放，结果表明PFC@HSA能够较长时间维持氧气释放。接着考察了PFC@HSA的细胞毒性以及其逆转乏氧的能力，结果表明，PFC@HSA对正常细胞无显著毒性，同时降低细胞内乏氧因子（HIF-1α）的表达，逆转细胞乏氧达到保护细胞的作用。最后利用肾脏缺血模型模拟DCD，考察PFC@HSA对离体肾脏冷灌注保存和肾脏在体缺血的保护。研究结果表明，PFC@HSA相比于临床使用的器官保存液，能够降低HIF-1α的表达和减少炎症巨噬细胞的浸润，从而减少肾脏器官的损伤。同时在体维护肾脏器官时，PFC@HSA能够在肾脏部位蓄积，缺血后，长时间释放氧气，使得在体肾脏的HIF-1α相比于缺血组降低，肾脏损伤降低。　　本文针对肿瘤部位乏氧限制光动力，设计了递氧光动力增效纳米系统，同时利用核壳结构克服光敏剂淬灭和红细胞膜的长循环增强肿瘤部位药物蓄积这两种方式共同增强光动力。这些设计为临床光动力纳米递送系统的应用提供了思路。针对肾脏捐献器官术前和器官保存过程中缺氧的关键科学问题，我们利用递氧系统逆转了肾脏器官的乏氧，改善了捐献肾脏的器官质量，为临床器官保存提供了有效的方式。