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相比于红外一区(NIR-I,650-900 nm)荧光探针,近红外二区(NIR-II,900-1700 nm)探针具有光散射小、自发荧光弱以及组织穿透能力强的特点,NIR-II荧光探针的研究成为关注的焦点。目前已报道的NIR-II的荧光探针存在易排出、毒性大、主动靶向能力欠缺、临床转化潜力弱等问题,通过近红外荧光探针分子结构设计,增加其成像时间、生物相容性、主动靶向等性能,成为新一代荧光探针亟待解决的问题。论文基于供-受体结构设计和制备了NIR-II共轭聚合物探针,并通过引入的两亲性化合物改善其生物相容性;通过共价偶联法将FDA批准的吲哚菁绿与药物分子相结合,制备了具有主动靶向的荧光探针ICG-Tra,使开发的探针具有临床转化的潜在应用前景。本文的具体研究内容如下:(1)近红外二区共轭聚合物荧光探针的制备:基于电子给体苯并二噻吩及电子受体噻吩并噻二唑制备了一种低能带隙共轭聚合物(pTB)。将pTB聚合物包覆于DSPE-mPEG水溶液中,形成粒径为130 nm的水溶性纳米粒子(pTB-PEG)。pTB-PEG在831 nm处有良好的吸收峰及206 nm的大斯托克斯(Stokes)位移,使探针的组织穿透深度达到6 mm,有效地实现了对健康小鼠血管系统和荷瘤小鼠的近红外二区(NIR-II)荧光成像;该纳米粒子不但具备优良的光稳定性和良好的生物相容性,同时具有优异的的光热治疗性能,光热转换效率高达54%,在NIR-II荧光成像指导下的光热治疗中具有潜在应用。(2)近红外二区靶向探针的制备:通过共价偶联法将FDA批准的荧光染料吲哚菁绿(ICG)和诊疗抗体曲妥珠单抗(Trastuzumab)结合,制备了一种亲水的荧光探针ICGTra。研究发现曲妥珠单抗标记10倍摩尔当量的ICG为最适标记配比,ICG-Tra探针在NIR-II区域的发射峰值为920 nm,并且在920 nm-1150 nm区间有明显的荧光信号。通过ICG-Tra探针与不同细胞系的体外实验,验证了ICG-Tra探针对4T1细胞高效的靶向特性与内化作用,即便探针浓度为100 nM时,也可观测到细胞的荧光信号。血浆半衰期评估表明,ICG-Tra探针在体内的最佳成像时间是注射后的5至15分钟,并在1小时内具有较高的靶向滞留水平;健康小鼠的血管系统和荷瘤鼠的肿瘤NIR-II成像证实了ICG-Tra荧光探针对乳腺癌的特异性靶向。论文制备了两种生物相容性较好的NIR-II荧光探针,增加了探针在成像目标处的滞留时间,提高了NIR-II荧光成像主动靶向能力,实现了NIR-II荧光探针在活体内的深层组织成像。为NIR-II荧光探针的临床应用开发提供了新的设计思路。