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局部药物递送系统应用于肿瘤的化疗是一种将药物直接递送并作用于肿瘤细胞的化疗手段。相比较于传统的化疗手段,其主要特点为局部药物浓度高,相对药物剂量低,生物毒性低,机体适应性好。近年来,有越来越多的学者研究将水凝胶作为一种局部药物递送载体递送抗肿瘤药用于肿瘤的化疗。水凝胶作为一种新型的生物友好型材料越来越被普遍研究用于组织功能领域和药物递送载体领域。水凝胶是一种以水为介质的亲水性聚合物,在水中能够溶胀并保持大量水分而又不能溶解的具有三维网络结构的交联体,并且在水中能有足够的稳定性,柔软而富有弹性的功能高分子。高分子链上的亲水基团以氢键与水分子相连接,使其具有强大的锁水功能,能保住90%以上的水分,因此水凝胶兼具固体和流体的性质。水凝胶拥有良好的生物亲和性和生物粘附性,独特的物理化学结构使得它可以作为一种局部药物递送系统用于肿瘤的化疗。本课题设计的是一种光聚合水凝胶PEGDA-HA。PEGDA-HA水凝胶由聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA),低分子量的HA,和光引发剂Irgacure 2959通过紫外光激发聚合而成。在制备过程中,我们探究了聚乙二醇二丙烯酸酯和光引发剂Irgacure2959不同质量比例聚合成凝胶的凝胶时间和化学降解速率的关系,并确定了比较合适的引发剂和单体质量比。为了提高水凝胶的生物相容性,在凝胶体系中加入了一种聚合物填充材料低分子量的HA。实验过程中我们探究了不同低分子量HA含量的水凝胶的溶胀速率及其降解速率与HA含量的关系。由此确定了 PEGDA、HA、和Irgacure2959三者的比例关系。从而制备了 PEGDA-HA光聚合水凝胶。我们将PEGDA-HA凝胶递送紫杉醇纳米粒PLGA-PTX,共同组成了PEGDA-HA/PLGA-PTX局部凝胶药物递送系统。实验过程中,我们通过乳化-溶剂挥发法制备了 PLGA包裹紫杉醇的纳米粒PLGA-PTXNPs。通过TEM,DLS对该NPs进行了表征。实验结果表明PLGA-PTX NPs形态呈现非常明显的核壳结构,包封率为74.04%,载药量为7.4%,纳米粒粒径为170±10.2nm,n=3,PDI=0.309±0.089,n=3,粒径分布比较均一。zeta 电位为-4.64±0.05mV,n=3。通过CCK8实验,我们测得了该PLGA-PTXNPs的IC50值为10-5 527mg/mL。通过包载Dio荧光素,我们测得PLGA-PTXNPs能够被NCI-H460细胞摄取,通过流式细胞仪的定量数据与激光共聚焦数据,我们可以看到NCI-H460细胞对PLGA-PTXNPs的摄取比率达到了 96%。由PEGDA-HA/PLGA-PTX凝胶的紫杉醇药物释放曲线可知,药物释放速度呈现先快后慢的趋势,在前20小时释放了近30%的药量,在给药后40小时内释放了近50%的药量,此后药物释放逐渐减缓。至给药后100小时内释放了 65%药量。虽然此后释药速度有所减缓,但是一直呈现了上升趋势,可以预计,该局部凝胶药物递送系统可以维持肿瘤部位20天的持续药物释放。通过药效学实验数据我们可以发现,实验组PEGDA-HA/PLGA-PTX组在没有对老鼠造成减重的毒性反应情况下,实现了抑制肿瘤细胞生长和杀灭肿瘤细胞的效果。观察对比实验组PEGDA-HA/PLGA-PTX组和对照组PBS组的H&E染色荧光图片我们可以发现,实验组除了肿瘤组织,均没有观察到有组织坏死现象。对比实验组PEGDA-HA/PLGA-PTX组和对照组PBS组的TUNEL染色荧光图片,我们可以发现,只有在实验组的肿瘤组织观察到组织细胞凋亡现象。以上实验结果说明,我们课题设计的PEGDA-HA/PLGA-PTX局部凝胶药物递送系统是一种生物相容性非常好的局部药物递送系统,通过局部直接给药的方式直接作用于肿瘤部位,在给药后20天内均表现了良好的抑制肿瘤生长和杀灭肿瘤细胞的药效学结果。