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背景与目的:下肢缺血性疾病是一种破坏性极强的疾病,严重威胁缺血肢体的活力,甚至导致肢体丧失,具有较高的发病率和死亡率。目前的常规治疗策略不能达到满意的治疗效果。因此,迫切地需要更加理想的治疗方案。血管新生疗法有诱导新生血管生长的潜力,为治疗下肢缺血提供希望。但是,血管新生疗法也存在药物和蛋白活性不稳定、细胞存活率低、作用时间不可控等问题。纳米给药系统由于具有许多优异的性能,已经成功吸引了广大科研工作者,成为医学和转化医学的研究热点之一。其中,对于有望成为弥补血管新生疗法的最佳载体之一:可降解中空介孔硅（Degradable hollow mesoporous silicon nanoparticles,dHMSNs）由于具有诸多优异的特点,使其在高效持续、可控释药、靶向给药方面体现巨大优势,是一种具有临床应用前景的药物递送载体。此外,水凝胶作为一种带有亲水基团的高分子聚合物形成的三维网状结构体系,在药物递送、组织工程等诸多领域同样受到越来越多的关注。而智能型水凝胶不仅具有普通水凝胶的特点,并且对外界刺激比较敏感,可根据外界微环境的改变做出相应的相变,实现药物的靶向、可控、按需的智能化反应性释放,逐步被重视成为研究的新热点。由于目前缺乏合适的纳米药物载体,无法满足针对急性期的细胞保护和慢性期的促血管新生的药物释放。因此,使用dHMSNs和智能响应性水凝胶共同构建复合型纳米给药系统,既可以利用dHMSNs解决亲疏水性药物不能共存的矛盾,又可利用智能响应性水凝胶为基础响应微环境变化,从而实现以智能的方式有序、按需、可控的药物释放,用以治疗肢体缺血。研究内容:（1）参考多篇文献后,我们合成dHMSNs和刺激响应性泊洛沙姆407（Poloxamer 407,PF127）/羟丙基甲基纤维素（Hydroxymethyl cellulose,HPMC）/海藻酸钠（Sodium alginate,SA）衍生的水凝胶（FHSgel）,并对其进行一系列的表征,探讨其理化性质。相关实验结果表明:dHMSNs具有较高的比表面积可负载更多的药物,合适的孔径满足药物缓释的需要,并且其降解性良好。FHSgel具有可注射能力,满足经皮给药和原位靶向的要求,并且表征实验显示FHSgel为高度网格状的三维结构,可以实现粒径不同的药物的可控释放,同时流变学实验提示FHSgel的温敏特性和相变可逆性表现良好,且对p H敏感,可实现p H和温度双重响应。（2）使用dHMSNs负载疏水性药物二烯丙基三硫化物（Diallyl trisulfidc,DATS）构建成DATS@dHMSNs（Dd）,然后将亲水性药物褪黑素（Melatonin,M）和DATS@dHMSNs共同包裹于FHSgel中,构建最终体系M/Dd-FHSgel。通过紫外可见分光光度计和细胞内荧光实验研究体外药物释放性能。结果提示,DATS@dHMSNs可以缓慢持续地释放DATS,并且在还原性谷胱甘肽（Reduced glutathione,GSH）的作用下可以缓慢产生硫化氢（Hydrogen sulfide,H2S）,达到药物缓释的效果。该体系的p H和温度响应性药物释放结果表明,该体系具有良好的p H和温度双重响应性,随着p H的降低更加快速地释放褪黑素,而随着温度的升高更加缓慢释放DATS@dHMSNs,从而实现智能化的有序、按需、可控的给药。（3）体内外实验验证dHMSNs和FHSgel均有良好的生物相容性。体外细胞实验验证了该体系可以很好地保护急性受损的细胞,展现了良好的细胞保护作用。进一步探讨其机制,发现其通过直接清除自由基、抗凋亡、抗氧化等途径来发挥作用。并且在体外模拟的慢性缺血环境中,该体系可以明显的促血管新生,进一步探究其分子生物学机制发现该体系是由于H2S上调内皮细胞的p38和ERK1/2的磷酸化,来促进内皮细胞的增殖、迁移和管腔的形成。最终在体内实验中验证该体系的治疗效果及生物安全性,结果亦显示该体系具有良好的细胞保护和促血管新生的作用,可以有效的保护缺血肢体。结论:因此,我们开发了一种可注射的p H/温度双响应FHSgel水凝胶包裹褪黑素和DATS@dHMSNs智能给药平台,能够在缺血肢体中发挥急性期的细胞保护和慢性期的促血管新生作用。这种基于水凝胶的智能纳米给药平台能够响应在缺血不同阶段的微环境变化,同时进行相应的序次按需控制药物释放。体内和体外实验表明,这种双响应序贯按需可控给药可以显著提高下肢缺血的治疗效果,从而有效降低致残率。