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光动力治疗(PDT)已被应用于治疗各种疾病。光动力治疗发挥作用的过程是光激活肿瘤摄取的光敏剂(PS),PS将其激发态能量转移到周围的氧气产生活性氧(ROS),如单线态氧(1O2),活性氧对肿瘤细胞产生杀伤作用。PDT通常由三部分组成:光敏剂(PS)、光和氧。氧和光是影响PDT效果的关键因素,肿瘤乏氧和光的组织穿透深度已成为影响PDT效果的主要问题。为了克服肿瘤乏氧,本课题使用人血白蛋白包载近红外染料IR780和全氟三丁胺(PFTBA)形成纳米粒HSA@IR780@PFTBA,PFTBA的高溶氧为光动力充足的氧气产生1O2。为了克服激发光的组织穿透深度限制,我们利用FDG产生的切伦科夫发光这种自发光作为PDT激发源,激活光敏剂原卟啉(PpIX)治疗深部肿瘤。本论文包括以下四部分内容:第一部分全氟化碳自供氧纳米粒HSA@IR780@PFTBA的制备和表征,及体外1O2测定。使用超声乳化方法制备了 HSA包载IR780和PFTBA的纳米粒(HSA@IR780@PFTBA),使用透射电镜(TEM)和动态光散射粒径仪(DLS)对纳米粒形态进行表征,结果显示制备的纳米粒是分散良好的球形颗粒。紫外-可见分光光度计和气相质谱对纳米粒中IR780和PFTBA进行测定,表明成功包载了 IR780和PFTBA。使用SOSG对水溶液中纳米粒的1O2产生能力测定实验结果表明,我们制备的包载PFTBA的纳米粒相较单独光敏剂能够产生更多1O2,并且NIR照射20s仅升温较少,主要产生PDT效果。第二部分评估HSA@IR780@PFTBA纳米粒在细胞水平的PDT效果。HSA@IR780@PFTBA的细胞毒性使用CCK-8和钙黄绿素/PI染色评估,CT26和Renca两种细胞毒性实验结果表明我们制备的HSA@IR780@PFTBA有更好的细胞杀伤作用。细胞内单线态氧染色和流式结果表明HSA@IR780@PFTBA在激光照射后能够产生更多的ROS,从而提高了PDT效果。细胞摄取实验表明细胞可以摄取大量纳米粒,并且纳米粒主要分布于溶酶体和胞质中,细胞对纳米粒的摄取方式以胞吞作用和HSA细胞膜配体相关。细胞实验结果表明纳米粒中PFTBA供氧能够增加1O2产生,增强PDT效果。第三部分切伦科夫自发光激发光动力初步研究。对原卟啉(PpIX)的紫外光谱吸收性质、稳定性和自淬灭浓度进行表征。原卟啉(PpIX)的光谱吸收性质表明PpIX在360nm左右具有最强吸收,与切伦科夫发光(250～600nm)光谱一致。PpIX暗稳定性实验结果表明随着时间延长PpIX降解。自淬灭浓度实验表明PpIX和Ce6浓度在0.6μg/mL附近时,分别具有最大荧光强度。UV和FDG激发PpIX实验结果无显著性差异,需要后续实验验证FDG作为PDT光源的可行性。第四部分切伦科夫发光激发PpIX细胞水平PDT研究。细胞摄取实验表征了细胞内合成了PpIX。使用425nm激发光作为切伦科夫发光的替代光源激发PpIX进行细胞毒性实验和细胞内ROS表征,表明PpIX能被切伦科夫发光波段的光激发生成大量ROS对细胞产生杀伤作用,且相对于传统的630nm激光该波段光激发PDT效果更好。FDG激发PpIX的ROS表征实验表明,FDG产生的切伦科夫发光能够激发PpIX产生ROS,FDG激发PpIX细胞毒性实验结果显示对细胞没有明显杀伤作用。综上所述,在本研究中我们制备的包载供氧物质PFTBA的纳米粒,使得光敏剂能够产生更多1O2提高了 PDT效果,达到了改善肿瘤乏氧这一 PDT限制因素。切伦科夫发光激发光敏剂研究中,表明该波段光可以激发PpIX,但是切伦科夫发光的能量激发太弱不足以对细胞产生杀伤作用,利用自发光激发PDT尚需进一步研究。