乳腺癌是一种女性常见的恶性肿瘤,其发病年龄呈年轻化的发展趋势,它的侵袭性较强,易发生转移,因此对于乳腺癌早期的诊断和治疗十分重要。诊疗一体化型纳米粒的应用为乳腺癌的早期诊断和治疗带来了新的希望。一方面该类纳米粒可以提供肿瘤的位置、形态、与周围正常组织的关系等结构上的信息,还可以提供肿瘤的血供、氧含量等功能性的信息;另一方面,该类纳米粒可以通过光动力治疗、光热治疗、声动力治疗及肿瘤内部或外部刺激激发的化疗药物释放实现对肿瘤的联合治疗。PDT作为一种无创的治疗方法得到了广泛的关注和深入的研究,但是其局限性也限制了它的发展。PDT治疗过程中有治疗作用的ROS是通过消耗肿瘤组织中游离的氧而产生的,然而肿瘤组织因其本身异质性生长造成的低氧微环境限制了PDT的抗肿瘤治疗效果。PDT治疗过程中消耗的肿瘤组织中的氧气加剧了它的缺氧。缺氧的肿瘤微环境会限制化学治疗、放射治疗、PDT及PTT的抗肿瘤治疗效果。因此,为了突破PDT的局限性,将纳米粒中加入缺氧激活前体药物,该类药物可以在缺氧环境中被激活,转化为有明显细胞毒性的化疗药物杀死肿瘤细胞。另外为了降低化疗药物的毒副作用、提高化疗药物的有效利用率,选择将固-液相变材料作为纳米载药系统的核心,并通过光热效应实现在肿瘤部位释放化疗药物。本课题为乳腺癌的治疗提供了新的思路和方法。目的:制备线粒体靶向固-液相变纳米粒PCM@Lip/IT,检测其理化性质,研究它光声成像、荧光成像的能力、肿瘤细胞杀伤效果、线粒体靶向性,评估纳米粒的体内分布情况及肿瘤靶向性,对缺氧肿瘤微环境拮抗治疗的缓解效果和抗肿瘤治疗疗效。方法:首先运用改进型纳米沉降法制备PCM@Lip/IT纳米粒,并检测该纳米粒的形态及粒径、水合粒径、稳定性、前体药物TPZ和光敏剂IR780的包封率及光激发缺氧激活前体药物TPZ的释放情况。研究PCM@Lip/IT纳米粒适合治疗的光照参数,光热效应产生的温度变化情况,PDT过程中1O2的产生率和细胞内产生1O2、缺氧的情况,及它的线粒体靶向性。利用红外热成像仪评估纳米粒的光热效果;利用激光共聚焦显微镜检测纳米粒在4T1肿瘤细胞内通过光动力效应产生的活性氧及缺氧的程度;利用CCK8评估PCM@Lip/IT纳米粒对4T1肿瘤细胞的安全性和纳米粒在NIR照射下对4T1肿瘤细胞的抗肿瘤效果。激光共聚焦显微镜还用于评价PCM@Lip/IT纳米粒对4T1肿瘤细胞的抗肿瘤治疗效果,对肿瘤细胞的线粒体靶向性和对线粒体的损伤情况。在体内方面,通过对对照组和PCM@Lip/IT纳米粒组荷瘤鼠的血液进行全血细胞、肾功能、肝功能的分析和内脏H&E染色分析评价纳米粒的生物安全性。应用小动物活体光学成像仪和光声成像仪评价PCM@Lip/IT纳米粒在体内的分布情况、靶向性及选择合适的光照时间窗。通过对处理后荷瘤鼠瘤体的观察评价PCM@Lip/IT纳米粒的体内抗肿瘤治疗。结果:成功的制备了PCM@Lip/IT纳米粒,电镜下可见它呈典型的球形,分布均匀,粒径约为60nm,马尔文粒径检测仪检测粒径为70±3.21nm,经NIR照射后纳米粒粒径略增大,约为73nm,马尔文粒径检测仪检测粒径为85±3.78nm。PCM@Lip/IT纳米粒中IR780的包封率为(81.5±4.2)%,载药量为(3.74±0.2)%;TPZ的包封率为43.3±2.4%,载药量为1.98±0.1%。PCM@Lip/IT纳米粒结构稳定,在长期储存和体内运输的过程中粒径均无明显的变化。经NIR照射后可见明显的TPZ药物释放。PCM@Lip/IT纳米粒有较好的生物安全性和明显的线粒体靶向性。在NIR照射下,该纳米粒在细胞内产生大量的1O2并导致细胞处于缺氧状态。PCM@Lip/IT纳米粒联合NIR照射可以引起细胞的明显凋亡,PDT还可以引起明显的线粒体损伤。体内治疗显示,PCM@Lip/IT纳米粒联合NIR照射可以引起肿瘤细胞明显破坏,细胞增殖减少。血液化验及主要脏器H&E染色显示PCM@Lip/IT纳米粒组与对照组没有明显的区别。光声成像及荧光成像可以显示PCM@Lip/IT纳米粒具有良好的肿瘤靶向性。结论:本研究成功的制备了携载IR780和TPZ的固-液相变纳米粒PCM@Lip/IT,该纳米粒具有明显的线粒体靶向性和生物安全性,并且其携载的TPZ可以改善肿瘤缺氧造成的PDT及化学治疗抗肿瘤效果不佳的状态,显著的增加了光-化学治疗的抗肿瘤治疗效果。同时,该纳米粒还可以通过光声及荧光显像监测治疗过程,选择合适的光照时间窗,提高抗肿瘤治疗的效果。因此,PCM@Lip/IT纳米粒的PTT、PDT与化学治疗协同抗肿瘤治疗可以完全杀死肿瘤细胞,为乳腺癌的诊断和治疗提供了新的方向。