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癌症以其高发病率、高转移率和高死亡率成为21世纪威胁人类健康的主要疾病之一。随着医学技术的飞速发展,癌症治疗手段也在不断进步,但目前常规的治疗方法在很多方面都存在局限性,治疗效果不能满足患者的需要。近年来,光动力治疗(PDT)作为一种新兴治疗方式,引起了广泛的关注。PDT通过光敏剂将光能转化给组织氧,产生具有高毒性的单线态氧(1O2),进而杀死肿瘤细胞。然而,实体肿瘤复杂的微环境(TME),如缺氧和过量的谷胱甘肽(GSH),都严重限制了PDT的治疗效率。为提高癌症治疗效率,在此,本文设计了一种新型氧气自供型卟啉MOFs纳米载药系统(TUDMP NPs),用于化疗/光动力协同抗肿瘤治疗。(1)新型卟啉MOFs载药系统的构建:将光敏剂TCPP作为配体整合到Ui O-66中,获得结构均匀且分散良好的卟啉MOFs(TU NPs),平均直径约为65nm;再以其作为纳米载药体系,载化疗药物阿霉素(DOX);随后,在其外层包裹一层Mn O2;并进行聚乙二醇(PEG)修饰以改善载体的生物相容性,制备出新型氧气自供型卟啉MOFs纳米载药系统;并通过EDX、Zeta电位、XRD、UV-vis光谱与荧光光谱等一系列表征证明纳米粒子结构的正确性。(2)氧气自供型纳米载药系统的体外验证:本文从载药系统的药物释放、氧气及活性氧生成能力三个方面,验证了其TME响应及调节功能。首先,在模拟肿瘤条件下(p H 5.5,2 m M GSH),0.5 h内TUDMP NPs的药物释放量达75.0%以上,表明其具有良好的TME响应功能;在20 m M H2O2环境中,TUDMP NPs能够在140 s内将溶液中溶解氧增加9 mg/m L,同时增强了光敏剂1O2生成能力,进一步增强了PDT治疗效率。证明该纳米载药系统不仅可以有效地缓解肿瘤缺氧,还具有TME响应药物释放的特性。(3)TUDMP NPs的体外抗肿瘤活性研究:胞内ROS生成实验表明,TUDMP NPs能够有效地在肿瘤细胞中生成ROS;激光共聚焦成像和流式细胞仪分析证明,TUDMP NPs能够有效的进入CT26小鼠结肠癌细胞,并成功释放DOX,具有良好的协同治疗效果(细胞凋亡率98.4±6.1%);体外细胞增殖抑制实验表明,与单纯化疗或光动力治疗相比,化疗/光动力协同治疗组(TUDMP NPs组)具有最佳的抑制肿瘤细胞生长的效果,并且细胞活力伴随浓度增加而显著降低,在浓度为100μg/m L时,细胞活力下降至15%以下。(4)TUDMP NPs的体内抗肿瘤活性研究:本文构建了小鼠结肠癌皮下移植瘤模型进行体内活性研究,实验结果表明,持续给药15天后,TUDMP NPs组小鼠肿瘤体积明显小于对照组(相对抑制率为71.4%),表明该纳米颗粒可有效抑制肿瘤生长。此外,小鼠体重在整个治疗期间均处于正常范围,主要器官的H&E染色图像未见明显病理损伤,均表明NPs具有较低的系统毒性和出色的生物相容性。因此,本课题所设计的氧气自供型卟啉MOFs在调节肿瘤微环境和治疗恶性肿瘤方面具有良好的应用前景。