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现阶段由于环境污染、人类平均寿命延长和生活工作压力等因素使得肿瘤发病率居高不下。作为人口大国的中国,恶性肿瘤的发病人数和死亡率更是居于世界首位。肿瘤目前主要的治疗手段仍是手术和放化疗,存在复发率高、多药耐药和多种副反应等。而肿瘤的早期诊断、精准和个性化治疗在肿瘤有效治疗中起关键作用。根据肿瘤部位特殊受体表达过度和快速增殖,毛细血管呈断裂、乏氧和高酸度的特点,设计能主动靶向肿瘤并具有肿瘤微环境响应的纳米载体,以达到同时减轻药物副作用和提高治疗效果的双重优点。其中半导体纳米材料硫化铜和硫化铋由于在近红外(NIR)区有特殊吸收峰、光热转换效率高、制备简单和原料丰富,在光热治疗领域备受关注。同时铋基纳米材料由于Bi原子序数大、X射线衰减系数高,可实现计算机X射线断层扫描(CT)监控下的一体化诊疗。本论文围绕多功能靶向铜基和铋基纳米材料的构建及其在肿瘤治疗中的应用展开研究和讨论,获得主要成果如下:(1)Cu39S28空心纳米颗粒的设计、合成及其联合光热/化疗在乳腺癌中的应用采用溶剂热法制备了具有花生壳状的Cu39S28空心纳米颗粒(HNPs),并通过XPS、XRD和TEM测试结果探讨了其反应机理。Cu39S28 NPs具有良好的光热转换效率(41.1%)、超高阿霉素(DOX)药物包封率(99.5%)、pH和NIR响应性释药。纳米材料表面丰富的氨基使其无需进一步修饰即可连接叶酸(FA),经FA修饰后,Cu39S28HNPs在体外和体内实验中均呈现良好的靶向性,肿瘤部位蓄积量是非肿瘤部位的10倍以上。病理切片结果显示纳米材料对主要器官无影响,而经过红外线(NIR)照射后肿瘤部位发生明显的变形及破坏。所构建的Cu39S28-FA纳米材料兼具良好的光热、载药、靶向作用,且能实现靶向释药,具有良好的应用前景。(2)具有高灵敏光热响应释药RGD-Bi2S3@MSN的设计、合成及其应用研究建立了具有NIR响应和主动靶向骨肉瘤的诊疗一体化纳米颗粒(NPs)。首先采用溶剂热法制备十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)稳定的Bi2S3前驱体,然后通过模板法制备多功能Bi2S3@MSNNPs。所制备的Bi2S3@MSN纳米颗粒呈现优异的光热转换效率(36.62%)、超高载药率(DOX,99.85%)和增强CT成像能力(高于碘比醇1.28倍),在低功率密度红外激光(0.3W/cm2)激发下呈现优异的释药性能(12%)。通过NHS-PEG-Mal连接环状精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽(RGD),RGD-Bi2S3@MSNNPs通过αvβ3整合素受体可被骨肉瘤细胞UMR-106有效吞噬。在体内外实验中,Bi2S3@MSN/DOX+NIR联合治疗组可有效杀伤骨肉瘤细胞,且经RGD修饰后的NPs在肿瘤部位的蓄积量是瘤旁组织的12倍,是非靶向组的3倍,可显著增强肿瘤部位的成像效果。进一步研究表明超强联合杀伤作用是通过增强线粒体凋亡途径实现。所构建的RGD-Bi2S3@MSN/DOX有望成为恶性肿瘤的有效诊断平台。(3)Tam-Bi2S3@mPS复合纳米材料的制备及其在HER-2阳性乳腺癌诊疗中的应用利用水热法合成亲水纳米片状PVP-Bi2S3 NPs,通过改良Stober法在PVP-Bi2S3表面修饰一层具有多孔结构的Si02薄膜。这种结构的的Bi2S3@mPS同时能保持PVP-Bi2S3的光热效果,且具有良好的载药能力。为了实现肿瘤部位的精准靶向效果,我们进一步在Bi2S3@mPS纳米材料表面修饰曲妥珠单抗(Tam),所制备Tam-Bi2S3@mPS NPs对人表皮生长因子受体-2(Her-2)阳性表达的肿瘤细胞呈现良好的主动靶向效果、靶向释药和CT增强效果并同时实现肿瘤部位诊断示踪、靶向给药和有效热疗,有效实现乳腺癌的一体化诊疗。(4)CT/MRI双模态成像Bi@Si02-Gd复合纳米材料的制备及其在乳腺癌诊疗中的应用为建立具有临床意义的多成像纳米材料,同时弥补单个成像在实际应用中的不足,我们建立同时具有增强CT和MRI造影功能的双成像复合纳米颗粒。首先溶剂热法合成Bi纳米颗粒,利用反相乳液法在表面生长一层均匀的Si02,并将柠檬酸-Gd复合在Bi@Si02表面上,进一步进行Si02包覆,避免Gd的泄露和保证材料良好的生物安全性。MCF-7靶向肽(AR)通过二硫键与纳米材料连接。加载阿霉素(DOX)后,所得的AR-mNPs/DOX呈现谷胱甘肽(GSH)和红外激光双重响应性的药物释放。ARMNP/DOX可以有选择地在MCF-7肿瘤细胞富集和并通过NIR照射(808 mm,1 W/cm2))彻底消融肿瘤。同时AR修饰的mNPs具有较强的CT/MRI增强成像和超长的肿瘤滞留时间(7天)。所构建的双模式(CT和MRI)成像和协同光热化疗的AR-mNPs/DOX平台有望成为乳腺癌诊断和治疗的候选药物。