近年来随着纳米材料和技术在药物传输、癌症诊断和治疗领域中的广泛应用,纳米医学作为新兴学科得到了孕育并迅速发展。纳米材料具有的尺寸效应、量子效应以及较大比表面积等独性为解决传统医药领域存在的问题提供了新思路和方法。纳米药物或载体具有诸多优势,如高的药物负载率、长效血液循环时间、优良的肿瘤靶向性以及较低的药物毒副作用等。目前,已经有许多纳米药物进入临床或临床前测试阶段,如脂质体、蛋白包裹的化疗药物和聚合物胶束等。此外,将纳米药物或载体与新兴治疗方式如光治疗相结合展现出极大的开展潜力,已成为了肿瘤精准治疗领域中的研究热点。光治疗作为一种新兴的癌症治疗手段,具有治疗精度高、创伤性小、毒性低和选择性强等优点。依据光物理转换方式,光治疗可分为光动力治疗(photodynamic therapy,PDT)和光热治疗(photothermal therapy,PTT)。其原理是利用特定波长光激发富集于肿瘤部位的光敏剂,通过光化学反应或者光物理反应将吸收能量转变成高热(hyperthermia)或活性氧(reactive oxygen species,ROS)杀死肿瘤细胞,从而进行肿瘤治疗。但常规光敏药物存在的诸多缺陷,如光稳定性差、治疗深度浅和治疗效果差等,极大地限制其临床使用。本文利用氟硼二吡咯(BODIPY)的荧光染料作为光敏剂母核,通过化学合成方法合成得到不同碘数修饰的BODIPY光敏剂,旨在利用重原子碘提高BODIPY母核的系间窜越几率(intersystem crossing,ISC)和非辐射跃迁概率从而增强其光动力和光热活性。通过引入聚乙二醇(PEG)链制备出自组装BODIPY纳米光敏剂。并通过在细胞和动物水平考察了其光动力和光热活性,实现光动力/光热协同治疗。第一章:研究背景介绍。主要介绍了肿瘤治疗的现状,以及纳米医学领域中光治疗的最新进展。概述了BODIPY光敏剂的发展状况,并在此基础上阐明了本文的立题依据和设计思路。第二章:BODIPY光敏剂及其纳米粒的合成与表征。通过多步法合成得到一系列不同碘修饰BODIPY光敏剂,并测试了其光物理和光化学性质。并制备了BMs、2-IBMs、4-IBMs、8-IBMs纳米胶束。通过多种手段表征其光物理性质发现,碘原子的修饰显著提高了单线态跃迁三线态和非辐射跃迁的能力,其中4-IBMs制备成纳米胶束以后具有更好地光学活性。第三章:BODIPY光敏剂及其纳米粒的细胞水平生物效应评价。探索了2-IBMs、4-IBMs、8-IBMs纳米胶束在肿瘤细胞内的活性,其中主要包括肿瘤细胞对纳米光敏剂的摄取、光敏剂亚细胞定位、光诱导ROS的溶酶体破膜效应,同时还评价了纳米光敏剂对4T1肿瘤细胞的毒性以及细胞凋亡机制。实验结果表明,4-IBMs具有较强的光诱导肿瘤细胞杀伤能力。第四章:BODIPY光敏剂及其纳米粒的动物水平生物效应评价。考察了2-IBMs、4-IBMs、8-IBMs纳米胶束在动物体内的活性,其中主要包括药物在体内的分布,肿瘤荧光和光声成像以及抑瘤效果的评价,同时对药物生物安全性进行了考察。实验表明,4-IBMs具有更好的肿瘤靶向性和抑瘤效果。H&E实验表明2-IBMs、4-IBMs、8-IBMs在非光照条件下,均具有很好地生物安全性。