内涵体/溶酶体是纳米药物载体进行有效递送需要克服的细胞障碍之一。近年来，有研究发现纳米材料可以通过不同的途径导致内涵体/溶酶体膜不稳定，实现胞内药物有效递送，这为肿瘤治疗提供了新的契机。
　　然而，目前，“质子海绵效应”假说由于实验证据不一致而遭到科学界的质疑。因此，需要寻找额外的作用力来提高细胞膜穿透能力。有研究表明，通过调控纳米材料的理化参数构建高局部曲率纳米载体，可以实现胞内有效的释放行为，克服传统溶酶体逃逸策略带来的缺陷。这为解决生物药剂学分类系统（BCS）中膜透过性较差的药物胞内递送提供可行性方案。在所知的纳米材料中，介孔二氧化硅纳米颗粒（MSNs）由于其合成方法简便、介孔结构可控、生物相容性良好等优势引起研究者广泛的关注。但是，这类材料也存在分散性差、易于降解，表面功能化受限等问题。因此，寻找一种易合成、易修饰、更优化的材料实现对纳米颗粒形貌的精细调控成为亟待解决的问题。
　　聚多巴胺（PDA）因具有丰富的表界面相互作用，较强的湿粘附能力、良好的生物相容性以及丰富的表面修饰，在颗粒功能化和结构调控方面表现出巨大的潜在价值。本篇主要集PDA和MSNs的特点和优势，实现对纳米棒（NRs）形貌的精细调控，并构建出结构新颖、性能优良的高局部曲率复合介孔纳米棒，用于低膜透过性抗癌药物伏立诺他（SAHA）的高效递送。主要研究内容如下：
　　①基于PDA保护刻蚀作用构建高局部曲率介孔纳米棒及形貌调控
　　为实现对颗粒形貌的精细调控，在此提供了一种简单的合成方法。通过改变单一实验参数（反应温度）调节纳米棒形状，尺寸、长径比以及螺旋度。随后，氨基修饰促进纳米棒表面的多巴胺氧化聚合。利用PDA的强粘附性和保护刻蚀作用，成功构建了长径比为2或4（直径约120-220nm），表面形貌（局部曲率）不同的六种复合型纳米棒（NR@PDA）。局部曲率效应引起PDA对颗粒边缘的优先沉积，导致对二氧化硅的保护性刻蚀，进而在不同体积的涂层溶液中形成了具有不同沟槽深度的纳米棒。结果表明，随涂层溶液体积的增加，外表面积逐渐增加，表面粗糙度也相应增大。其中，具有六臂星形横截面和沟槽状侧面的高局部曲率纳米棒（TNR-E20），其螺旋槽的平均深度高达约44nm。这为纳米材料的设计提供新思路。
　　②高局部曲率介孔纳米棒在细胞内的分布及其药物递送研究
　　根据颗粒表面形貌（局部曲率）对细胞摄取的影响，分别筛选出长径比相同而具有最浅/最深的沟槽侧面的纳米棒MSNR-E5/TNR-E20，以及长径比不同而侧面沟槽程度相同的纳米棒MSNR-E5/SNR-E5。通过透射电镜图分析具有高局部曲率的纳米棒TNR-E20的内化和囊泡逸出行为，结果发现TNR-E20由于表面的尖锐侧棱而产生形貌效应。从能量角度出发，TNR-E20由于所面对的（细胞/囊泡）膜曲率不同，促进膜张力趋于最小化/最大化，实现独特的“平躺式”进细胞和“直立式”逸出行为。采用溶剂极性变化驱动的物理吸附法，实现颗粒对低膜透过性药物SAHA的高效装载（250μg mg-1）。除此之外，TNR-E20对细胞具有最大杀伤力，抑制率高达到72%。该体系有望解决在细胞内递送低膜透过性药物的挑战。
　　综上，本论文结果表明，基于PDA对纳米材料的保护性刻蚀作用，成功构建了易于功能化修饰以及生物相容性良好的高局部曲率复合纳米载体。该体系实现对纳米材料形貌的精细调控，对低膜透过性药物SAHA的高效负载，表现出良好的细胞杀伤性能。本研究工作不仅为纳米材料的形貌设计提供了新的方法和理论依据，而且为低膜透性药物的有效传递提供了解决方案。这为深入研究智能纳米载体相关曲率效应提供一条新的途径，通过改变其局部形态满足内吞和内涵体/溶酶体逃逸的要求。