近十几年来,癌症呈现出难治愈、易复发的特点,成为当今医学界面临的重大难题之一。同时纳米材料的发展也为癌症治疗提供了新的契机。与传统材料相比,纳米颗粒因其尺寸小,具有更好的光学、磁学及较高的比表面积等特性,而被广泛地应用于癌症光热疗法、药物控释及造影成像等医学研究。其中,近红外光热疗法结合药物疗法所构建的多功能纳米治疗平台逐步成为科学界研究的主要方向之一。而传统纳米载体,如脂质体、二氧化硅等,存在稳定性差,降解难等问题。鉴于以上的背景,我们围绕载药、光热于一体的多功能纳米载药平台为出发点,综合考虑材料本身的生物毒性、降解能力以及实验条件,选择ZIF-8为纳米颗粒的包埋材料,并设计了两种由ZIF-8和纳米光热材料形成的复合材料,之后结合药物疗法,借助于癌细胞与乳腺癌模型鼠对纳米治疗平台的光热性能及药物控释性能进行综合评价。具体的研究内容如下:1.基于ZIF-8包埋金纳米棒/DOX纳米复合材料的制备及性能评价此章以本课题组常用的金纳米棒为出发点,采用溶剂热法制备ZIF-8包埋的Au nanorods(AuNRs@ZIF-8)复合纳米颗粒,并通过不同的溶剂配比进行方法优化;其次,考虑到ZIF-8多孔性及对pH敏感的特性,我们考察了 Au NRs@ZIF-8的载药能力及pH诱导复合纳米颗粒内药物的缓释过程;然后针对AuNRs的光热转换特性,进一步测定AuNRs@ZIF-8的光热效应;最后,通过细胞实验及模型鼠实验来考察Au NRs@ZIF-8的光热及药物控释性能。具体取得如下结果:(1)混合溶剂(甲醇:水=3:2)合成的Au NRs@ZIF-8纳米颗粒粒径集中在150nm,大部分的ZIF-8颗粒内包裹着一个或几个金纳米棒且棒状结构保持较好,整体呈现较好的壳核结构;(2)光热效应的结果表明Au NRs@ZIF-8是一种性能优良的光热试剂;(3)Au NRs@ZIF-8对DOX的负载效率为91.5%,不同pH缓冲溶液中材料内DOX随时间的释放曲线,及相应条件下Au NRs@ZIF-8与ZIF-8的TEM图证明ZIF-8在低pH的条件下易发生分解,从而促进DOX的缓释;(4)Au NRs@ZIF-8对MCF-7细胞活性影响较小,而DOX对其影响却很大,模型鼠的光热成像图以及热疗照片反映出光热疗法对于癌细胞有较好的杀伤力。综上所述,可以得出药物疗法和光热疗法在乳腺癌模型鼠的治疗方面有一定的协同作用,不过还需要进一步的验证。2.基于ZIF-8包埋硫化铜/DOX纳米复合材料的制备及性能评价为了降低上一章中金纳米棒合成及表面修饰的复杂性,本章选择合成过程简单、稳定性较好的CuS纳米颗粒,通过溶剂热法制备ZIF-8包埋CuS纳米复合颗粒;其次,结合药物疗法,考察CuS@ZIF-8对DOX的负载能力,并测定不同浓度CuS@ZIF-8的光热效应;之后考虑到低pH能诱导CuS@ZIF-8发生分解,进一步研究激光、温度对DOX的缓释过程的影响。最后,通过细胞实验及模型鼠实验来考察CuS@ZIF-8的光热性能及药物控释性能。具体结果如下:(1)溶剂热法制备CuS颗粒粒径为9nm,CuS@ZIF-8纳米颗粒粒径为104nm,且呈均一球形;(2)CuS@ZIF-8对DOX负载效率高达98.6%;(3)由于激光诱导CuS@ZIF-8结构发生破裂,因而激光相比于温度、pH能加快DOX释放速度,并针对此现象提出相应的机理,通过与相同条件下Au NRs@ZIF-8对比,证明机理的可信性;(4)细胞实验中,借助共聚焦显微镜能更好地了解DOX对于MCF-7细胞活性的影响,此外体外细胞热疗、模型鼠的光热成像图以及热疗照片从定性和定量两个角度验证药物疗法和光热疗法乳腺癌模型鼠的治疗具有一定的协同作用。3.掺杂量子点(CdSe)ZIF-8包埋硫化铜纳米复合材料制备方法的探索为了增加纳米复合材料的成像功能,我们引入了一种新的荧光物质-量子点,试图构建一种集荧光示踪、载药、光热为一体的多功能复合纳米材料,并在第三章的基础上,做了进一步的研究。首先采用溶剂热法,在无氧的条件下短时间内制备出CdSe量子点;其次,通过一步法直接完成ZIF-8对CdSe量子点和CuS纳米颗粒两者的负载。具体结果如下:(1)量子点尺寸大小主要集中在4.7nm,表现出较强的橘色荧光;(2)CdSe/CuS@ZIF-8的TEM图表明,CdSe量子点在甲醇内出现了一定程度的团聚,并没有呈现出较好的分散性,因而我们下一步工作的重点仍需放在CdSe量子点的表面修饰以及其在甲醇中分散性的问题。由于研究生学制限制,本章仅限于材料合成过程的探索,下一步工作将由课题组其他成员继续完成。