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氟化硼二吡咯(Borondipyrromethane,BODIPY)是近年来迅速发展起来的一类重要有机荧光染料,其在光动力治疗领域具有广阔的应用前景。由于大多数BODIPY存在水溶性差和生物利用度低等缺点,严重阻碍了其在生物医学领域中的应用。为了克服上述问题,急需寻找一种低毒高效的纳米输送体系,以提高BODIPY担载量、增强BODIPY的生物利用度、改善光动力治疗效果。碳点(Carbon Dots,CDs)具有发光性能优异、表面易功能化、亲水性强、良好的生物相容性和低毒性等优点,是一类很有发展潜力的纳米药物载体。本论文通过构建CDs-BODIPY纳米复合体系,既没有破坏BODIPY自身的理化性能,又可以增强BODIPY的溶解性、改善BODIPY的生物相容性、增强BODIPY的光动力治疗效果,达到事半功倍的效果。具体研究内容如下:(1)红色荧光CDs的制备及性能表征。以多巴胺和邻苯二胺作为原料,通过水热法合成了红色荧光CDs。通过透射电子显微镜(TEM)对碳点的尺寸和形貌进行分析,结果表明CDs是准球形的纳米颗粒,尺寸约为3.38 nm,且具有良好的单分散性。CDs在220 nm、280 nm、569 nm和613 nm处有四个特征吸收峰,证明CDs有良好的光吸收能力。另外,CDs在650 nm处有最强的发射峰,表现出优异的荧光性能。(2)CDs与BODIPY的组装。将CDs作为载体,与BODIPY通过纳米沉淀的方法组装形成纳米复合材料(CBNPs),所制备的CBNPs中BODIPY的负载率高达71.25%。TEM证明CBNPs具有良好的单分散性,平均粒径为160.01 nm。(3)CDs与BODIPY分子的荧光共振能量转移。CDs的荧光光谱与BODIPY的吸收光谱呈现出良好的重叠,满足了荧光共振能量转移(FRET)的先决条件。通过滴定实验进一步证明CDs和BODIPY之间存在着相互作用并且发产生了FRET效应。体外单线态氧检测表明CBNPs显著地提高了BODIPY的光动力效果。(4)CBNPs的细胞实验。以HeLa(人类宫颈癌)细胞为模型,通过MTT实验、活/死细胞染色实验和流式凋亡检测实验,充分证实了CBNPs具有比BNPs(BODIPY纳米粒)更高的光毒性作用。CDs和BODIPY之间的FRET效应大幅提高了BODIPY的光动力效率。本工作为提高疏水性功能材料的生物利用度开辟了崭新的途径,并扩大了CDs基纳米复合材料在生物医学领域的潜在应用。