论文部分内容阅读
近年来,诊疗一体化的无机纳米探针被广泛研究,为提高肿瘤的精确诊断和高效治疗提供了重要的平台,同时也为克服传统治疗和诊断手段的缺陷提供了可能。铋(Bi)基纳米材料因其独特的物理和化学性质,如高的X-ray衰减系数,良好的光声(Photoacoustic,PA)造影成像功能以及优异的光热/光电/光催化特性等,而且成本低,制备工艺简单,被广泛的用于癌症的诊断和治疗研究。然而,目前铋基纳米材料在癌症的诊疗应用研究尚处于初级阶段,许多方面有待于进一步加强。例如,结构和功能特性有待提高和优化,生物安全性评估需要进一步完善,多模态诊疗一体化机制还可以更广泛的开发和优化等。目前,基于光热纳米材料,构建高效肿瘤多模式协同治疗和诊断平台,已成为一个热点的研究方向。因此,本论文将旨在于开发新型的Bi/Bi2S3基多功能纳米材料,构建新型多模式协同治疗和诊断平台,实现其性能调控和生物医学应用研究。具体内容如下:(1)发展了模板法和聚多巴胺(Polydopamine,PDA)包覆方法,成功构建了PDA包覆的空心Bi2S3纳米复合材料(H-Bi2S3@PDA)。研究了该复合材料的光热特性以及光热成像、PA成像和X-ray成像性能。结果表明,H-Bi2S3@PDA复合材料具有理想的光热转换效率(~46.13%)和多模态(光热/PA/X-ray成像)成像诊断潜能。该材料的成功合成为研究多模成像引导的新型硫化铋基无机光热治疗体系奠定了的基础。(2)进一步结合热响应的NO释放分子亚硝基硫醇(S-nitrosothiols,RSNO),成功构建了近红外光(Near-infrared,NIR)刺激响应的NO气体发生器。研究结果表明,该发生器表现出良好的生物相容性,稳定性(37℃),以及NIR光可控的NO气体释放特性。并进一步实现了肿瘤的活体光热/NO气体协同治疗,表现出优异的协同抗肿瘤效应。这为构建NIR光响应的协同光热/NO气体多模式治疗纳米平台提供了思路。(3)发展了牺牲模板法,构建了空心介孔单质铋纳米壳(HM-Bi@PEG-FA)作为p H/NIR光双刺激响应性的单“元素”光热纳米载体。研究结果表明,该HM-Bi@PEG-FA纳米壳的光热转换效率高达~34.72%,且具有高的比表面积(~76.28 m2·g-1)和大的介孔孔径(~3.33 nm),使其具有高量载药(~78%)和双刺激(酸性pH/NIR光)响应的可控释药能力。更重要的是,HM-Bi@PEG-FA纳米壳在体内外实验中显示出极高的生物安全性和高效的协同增强的化疗/光热治疗。本工作为探索新型刺激响应性的铋基光热纳米载体用于肿瘤的高效协同化疗/光热治疗奠定了基础。