论文部分内容阅读
光动力治疗（Photodynamic Therapy,PDT）是一种非常有前景的抗癌治疗手段,与传统的化疗及放疗相比,其具有微创性,靶向性好,不良反应小等特点。在特定波长激发光的照射下,光敏剂将产生具有细胞毒性的活性氧（Reactive Oxygen Species,ROS）,直接造成肿瘤细胞的死亡。由于大量的传统光敏剂是由紫外或可见光激发的,而这部分波段的光在组织中的穿透深度很小,为了治疗深层皮肤组织中的肿瘤,我们采用组织穿透深度大的近红外光作为光源,上转换纳米颗粒（Upconversion Nanoparticles,UCNPs）作为基质,将近红外光转换为紫外光和可见光,进而激发光敏剂,产生活性氧杀死癌细胞。因此,寻找合适的光敏剂并且最大限度的提高上转换发射光的利用率成为了进一步发展近红外光诱导PDT研究中亟待解决的问题。近年来,大量的有机分子如二氢卟吩e6（Chlorin e6,Ce6）,孟加拉玫瑰红（Rose Bengal,RB）,竹红菌甲素（Hypocrellin A）等常被用作光敏剂与UCNPs相结合进行生物成像及PDT研究,然而其吸收范围窄,消光系数小等缺点极大的降低了能量传递的效率,使得PDT效果不够理想。共轭聚合物由于其消光系数大、光学性质可调等特性,在生物应用中具有独特的优势,受到了极为广泛的关注。由于共轭聚合物具有量子效率高的特性,其可被用作光敏剂在激发光的照射下产生单线态氧从而杀死癌细胞。因而在本文中,我们设计合成了一种近红外响应的以共轭聚合物和一种光引发剂为光敏剂,高效利用上转换紫外及可见区发射光的上转换纳米复合物,并对其生物医学应用进行了系统地研究。主要工作内容如下:（1）我们用高温热分解法合成了六角相、粒径分布均匀的NaYF4:Yb3+/Tm3+UCNPs。在把表面油酸配体移除后,在其表面包覆对可见光敏感的光敏剂共轭聚合物PFSBT及对紫外光敏感的脱铁转铁蛋白-环戊二烯钛（Apo-Transferrin-Titanocene,Tf-Tc）。在980 nm激光的照射下,两种光敏剂会产生具有细胞毒性的单线态氧和羟基自由基杀死癌细胞。这种设计充分利用了紫外和可见波段的上转换发射光产生两种活性氧实现更好的PDT效果。我们对纳米复合物的形貌、尺寸、表面电位、光谱、荧光寿命等性质进行了一系列表征,实验结果表明,所制备的纳米颗粒为单分散尺寸均匀的六角相纳米晶。进行光敏剂的包覆后,通过对吸收光谱和发射光谱的分析,证明纳米颗粒与光敏剂之间有明显的能量传递,为实现高效率的PDT提供了可能。（2）我们对纳米复合物的体外及体内PDT效果及生物毒性进行了研究。体外实验表明两种光敏剂具有协同的PDT效果;动物实验结果表明,注射了纳米复合物且进行光照的小鼠肿瘤体积的增长得到了明显的抑制,在第14天时,肿瘤体积缩小为最初的35%。此外,所有纳米材料及光照对全部小鼠的重要器官均没有明显毒性,表明其具有良好的生物相容性。因此,这种安全高效的纳米复合物在近红外诱导的抗癌治疗中有很好的应用前景。