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在多种外部可控刺激(例如光、磁场和超声)中,近红外光(NIR)对组织的损害较小和具备更深的穿透深度,并且可以在空间和时间上实现轻松、精准的控制,所以NIR响应范围内的材料受到越来越多人的关注。近年来,针对NIR响应材料的优势已经开发了肿瘤治疗和诊断系统,这些NIR响应的材料可以将NIR转换成局部热量杀伤肿瘤细胞并可以通过光热成像定量分析光热效果。基于此,本文针对NIR响应的材料,一方面在超分子水凝胶中引入吲哚菁绿(ICG)构建一个光控解体的药物精准释放系统用于肿瘤的化学-光热联合治疗;另一方面,基于功能化聚多巴胺纳米粒子(PDA)的热成像实现肿瘤细胞的快速检测。具体的研究内容主要分为以下两个方面:1.一种可光控解体的超分子水凝胶用于肿瘤的化学-光热联合治疗目前用于药物载体水凝胶往往只能起到缓释作用。为了实现抗癌药物的时空精准上的递送,制备了一种可注射、可自愈、可远程光控降解能力的超分子水凝胶用于肿瘤的局部化学-光热治疗。超分子水凝胶由二茂铁修饰的HA(客体大分子单体,HA-Fc)和β-环糊精修饰的HA(主体大分子单体,HA-CD)通过客体-主体相互作用制备得到,并包裹光敏剂吲哚菁绿(ICG)和化疗药物多柔比星(DOX)。该凝胶在近红外照射下,ICG同时释放热量和单线态氧(1O2),单线态氧通过氧化Fc实现水凝胶的解组装并造成负载的Dox的释放。从而达到在近红外照射下按需释放。体外实验结果证实,这种光控解组装水凝胶不仅具有优异的光热效应,而且治疗药物Dox展示出可控的释放和肿瘤细胞的长效抑制,以及优异的细胞和血液相容性。体内实验结果通过多模态(荧光、CT和光声)成像进一步证实了其体内光控解体能力、Dox可控释放能力、有效的抗肿瘤和防止其复发的能力以及对小鼠较低的毒副作用。这种光控解体水凝胶提供了一种远程控制体内药物精准释放的方案,将有希望应用于各种疾病的局部治疗,提高治疗效果,减少副作用。2.基于功能化聚多巴胺的光热效应快速灵敏地检测癌细胞制备了一种基于RGD修饰聚多巴胺(PDA)纳米粒子用于灵敏、快速、原位的肿瘤细胞热成像检测。在这项工作中,结合红外热成像和PDA的光热效应制造了便携式传感器装置,并优化相关参数,可以同时实现高效捕获癌细胞和高灵敏热对比度检测。利用近红外光引起的温度变化和癌细胞数量的相关曲线,实现肿瘤细胞检测灵敏度在0-2.5万个细胞区间表现出高灵敏性。该研究结果提供了一种基于PDA光热效应的靶细胞热成像检测方法。