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光治疗是近些年兴起的一种备受关注的肿瘤治疗手段,其基本过程为利用特定波长的光激发光吸收剂(光热剂和光敏剂)产生局部升温或者活性氧,诱导肿瘤细胞凋亡或者死亡。根据光吸收剂受激发后的不同反应,光治疗可分为光热治疗(Photothermal Therapy,PTT)和光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)两大类。光治疗因具有选择性高、安全性好、非入侵等优点被广泛用于肿瘤治疗研究。但目前光治疗的临床应用仍受光吸收剂能量转换效率低、靶向输送能力弱、激发光穿透深度不足和肿瘤乏氧微环境等综合因素的挑战,治疗肿瘤、尤其是深部肿瘤的效果难以满足需求。无机纳米材料因具有独特的理化性质为应对以上挑战带来新的机遇。一方面,多种无机纳米材料可直接作为高效的光吸收剂,增强光治疗的效果;另一方面,可利用无机纳米材料构建深部肿瘤光治疗策略,拓展光治疗的适用范围;此外,可利用肿瘤组织的EPR效应和其他靶向策略,实现无机纳米材料的靶向输送。本文利用白蛋白-铂相互作用,在温和的水相环境中可控合成了多功能铂纳米点(Pt@HSA),作为新型光热剂用于肿瘤的多模式成像和近红外(near infrared,NIR)光激发的PTT。此外,为了突破光治疗组织穿透深度限制,本文使用Tb3+掺杂的LaF3纳米闪烁晶体(Scintillating nanoparticles,ScNPs)作为能量转换器,使用与ScNPs荧光具有极佳匹配度的玫瑰红(Rose bengals,RB)作为光敏剂,构建ScNPs/RB纳米复合物,探究其用于X-射线激发深部PDT的潜力。主要结果如下:(1)Pt@HSA的可控合成与性能优化。利用白蛋白-铂相互作用,在温和的水相中合成了均匀的Pt@HSA。通过监控反应过程,研究了Pt@HSA的反应动力学,解析了成核机理,探讨了白蛋白对合成的重要作用和Pt@HSA的生长机理,实现了Pt@HSA的可控合成。调节多种反应参数,实现Pt@HSA的NIR吸收和光热效果的最优化。表征结果表明Pt@HSA形貌为球形,核心铂点直径6.66±0.92 nm,水合粒径约58.4 nm,结晶性高,胶体稳定性良好。在整个NIR波段都有较强吸收,在785 nm激光激发下,可产生强烈的热效应,光热转换效率高达35.0%,光热稳定性好。而且Pt@HSA还表现出显著的光声信号和CT信号,具有用于多模式成像的潜力。(2)Pt@HSA的多模式成像和NIR光激发的PTT。Pt@HSA能被4T1细胞有效摄取,通过网格蛋白介导的内吞途径进入细胞。在细胞内,Pt@HSA主要分布在溶酶体。光照条件下,Pt@HSA对4T1细胞有显著杀伤效果。Pt@HSA在小鼠血液中循环时间较长,表现出明显的肿瘤靶向性,能在肿瘤组织长期滞留。可通过NIR荧光、光声、CT等多模式成像精确定位肿瘤。在785 nm激光激发下,单次PTT即可完全消除肿瘤,且几乎不损伤正常组织。另外,Pt@HSA在体内安全性良好,可有效从体内清除。(3)用于X-射线激发深部PDT的ScNPs/RB纳米复合物的构建。分别采用水热法和沉淀法在水相中合成了介孔ScNPs(MScNPs)和表面带氨基的ScNPs(ScNPs-AEP)。结构表征表明,MScNPs为高结晶性的纯六方相晶体,直径约38.9 nm;ScNPs-AEP为粒径极小的球形颗粒,直径约2.95 nm。在紫外光或者X-射线的激发下,MScNPs和ScNPs-AEP均能产生强烈的绿色荧光。调节多种反应参数,实现了ScNPs荧光性能的最优化。依次采用孔包埋和共价偶联的方法构建了两种ScNPs/RB纳米复合物。荧光光谱和荧光寿命结果证明,两种ScNPs/RB纳米复合物内均存在高效的FRET过程。而且,在外源光的激发下,两种ScNPs/RB纳米复合物的单线态氧产量比游离RB显著提高,说明构建的ScNPs/RB纳米复合物具有用于X-射线激发深部PDT的潜力。在本论文中,构建了几种基于铂纳米点或ScNPs的多功能纳米复合物,并用于NIR光或X-射线激发的肿瘤光治疗,这些研究有望为深部肿瘤的光治疗提供新思路。