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第一部分类黑色素相变纳米粒的制备、表征和安全性分析目的:制备一种具有类黑色素聚多巴胺表面涂层的相变型纳米粒,检测其一般理化性质、光致相变能力及生物安全性。方法:单乳化法合成聚乳酸羟基乙酸(Poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)包载全氟正戊烷(Perfluoropentane,PFP)的高分子纳米粒(PFP@PLGA nanoparticles,简称PP-NPs),再通过溶液氧化法在PP-NPs表面生成聚多巴胺(Polydopamine,PDA)涂层,得到聚多巴胺表面修饰的相变型纳米粒(PFP@PLGA@PDA nanoparticles,简称PPP-NPs)。检测粒径、电位、显微结构、PDA含量以及在紫外-可见光波长范围的吸收光谱。探究PPP-NPs的光致相变能力。为评价生物安全性,设置PPP-NPs组、PP-NPs组、PDAs组和空白对照组。将处于对数生长期的4T1细胞(小鼠乳腺癌细胞系)与不同浓度的各组纳米粒孵育24h,cck-8法检测各组细胞的存活率。对BALB/c小鼠尾静脉注射各组纳米粒悬液,观察并记录一般情况,于注射后第1、7、14、30天取各组小鼠血液作血常规、血生化等检测,留取小鼠重要脏器(心肝脾肺肾)作病理切片HE染色分析。结果:PP-NPs悬液呈乳白色,PPP-NPs悬液呈深棕色,透射电镜观察下PPP-NPs具有清晰的壳-核结构,外壳厚约20-30nm。PP-NPs平均粒径为(193.32±29.15)nm,PPP-NPs为(209.40±36.15)nm,PP-NPs的平均表面电位为-(20.08±3.14)mV,PPP-NPs为+(13.26±2.94)mV。PPP-NPs与PDA在400-900nm波长区域有相似的吸收光谱,而PP-NPs在此区域几乎无光吸收。PDA的标准曲线的回归方程为Y=0.005864X+0.1402(R~2=0.9968),PDA载药量为(30.57±2.89)%。激光辐照前,光镜下观察PPP-NPs大小均一,分散性佳。激光辐照后,PPP-NPs悬液温度升高,升高程度与浓度有关(R~2=0.9979),光镜下可见PPP-NPs因液-气相变而产生的微泡,而PP-NPSs未观察到以上变化。与4T1细胞孵育24h后,各浓度PPP-NPs、PP-NPs、PDAs组的细胞存活率均大于90%,组间无统计学差异(P>0.05)。对照组小鼠与尾静脉单次注射PPP-NPs、PP-NPs、PDAs的小鼠,在实验期间均保持健康状态,处理组的体重变化与对照组没有统计学差异(P>0.05)。血液检测各组小鼠血常规、血生化,各项指标均未见明显异常,均无统计学差异(P>0.05)。PPP-NPs组主要脏器的HE染色切片均未显示异常。结论:成功制备出一种聚多巴胺表面修饰的纳米粒,具有光致相变的能力和优良的生物安全性。第二部分类黑色素相变纳米粒增效乳腺癌超声、光声成像的实验研究目的:观察类黑色素相变纳米粒PPP-NPs体外增强超声成像(Ultrasonography,US)、光声成像(Photoacoustic imaging,PA)的能力,探究其在小鼠乳腺癌移植瘤模型体内增强US、PA的效果。方法:于凝胶模块中加入2mg/ml PPP-NPs和PPP-NPs悬液,激光辐照(808nm,1.5W/cm2)不同时长(0、3、5、10、15、20min),通过超声诊断仪采集激光辐照前后二维超声(B-mode)图像和超声造影(contrast enhanced ultrasound,CEUS)图像,通过软件分析超声信号。采集不同浓度纳米粒悬液和不同时间点的光声成像图像,探究光声信号的强度和稳定性。选取雌性BALB/c裸鼠(4-6周龄,体质量18-20g),通过背部皮下注射4T1细胞悬液构建裸鼠4T1乳腺癌模型,随机分为三组(PPP-NPs组、PP-NPs组和PBS组,每组6只),尾静脉注射纳米粒悬液,采集并分析裸鼠肿瘤部位的US和PA图像。结果:体外超声成像显示,经激光辐照后,PPP-NPs悬液在二维超声和超声造影模式下的回声信号明显增强,不同辐照时长的悬液的回声强度值间具有统计学差异(P<0.05),PP-NPs的回声信号在激光辐照前后无明显变化。体外光声成像显示,PPP-NPs的光声信号随浓度增加而明显增强(P<0.05),不同时间点光声信号无统计学差异(P>0.05),PP-NPs始终不显影。体内超声成像显示,在激光辐照前,三组荷瘤鼠的肿瘤部位呈现相似的回声强度,激光辐照后PPP-NPs组肿瘤的二维超声和超声造影图像均显示明显增多的点状高回声,而PP-NPs组和PBS组的回声强度均在辐照前后未见明显改变。体内光声成像显示,PPP-NPs组的荷瘤鼠肿瘤部位在注射前和注射后第1、4、24h时间点的光声信号值分别为(0.12±0.03)、(0.22±0.04)、(0.67±0.08)、(0.37±0.06),具有统计学差异(P<0.05),PP-NPs和PBS组荷瘤鼠的肿瘤部位始终未见明显光声信号。结论:制备的PPP-NPs纳米粒能有效富集在肿瘤部位,增强乳腺癌移植瘤的超声、光声成像,是一种具有良好临床应用前景的双模态造影剂。