论文部分内容阅读
癌症成为当今人类面临的最严重同时最难攻克的疾病之一。其死亡率高、治愈疗效差。现如今普遍用于治疗癌症的方法包括化学疗法、手术疗法及放射疗法。然而,这些治疗手法在治疗的同时也会带来不可逆的伤害。因此,发展具有高效的抗肿瘤治疗方法非常关键。目前发展了一些非侵入性治疗方法,如光热疗法（PTT）和光动力疗法（PDT）。其在克服传统治疗方法方面体现出了一定的应用前景。在PTT和PDT中,光源的选择成为治疗的关键。与紫外光的伤害性和可见光的穿透性低的缺点相比,近红外光（NIR）体现出一定优势。如:伤害小及组织穿透性强。目前,越来越多的人致力于针对NIR敏感的材料的研究。在众多的光敏感材料中,过渡金属硫化物如硫化钴（CoSx）由于NIR的良好吸收已经得到了研究者的普遍关注。针对这一性能,我们合成出了不同形貌及组成形式的CoSx基纳米材料,并且对合成的纳米材料进行了一系列的结构和性能表征,进一步确立了构效关系。同时,利用其特有的光吸收能力和形貌等特点,完成了对化学药物的负载,实现了PTT、PDT及化学疗法的协同治疗,提升了抗肿瘤性能。同时,Co离子具有自旋单电子,有顺磁性,可以作为核磁成像良好的对比剂。因此,本论文构建了CoSx基纳米光敏材料,研究其在核磁成像指导下的抗肿瘤性能。具体研究内容如下:（1）合成出了Co3S4和N掺杂碳壳的纳米异质结构。首先,我们通过使用聚丙烯腈纳米球作为硬模板和氮源合成了80 nm左右包裹N-C壳的中空Co3S4（CSC2）。由于碳壳的复合,增强了NIR吸收,以及更高的光热转换率（57.5%）。此外,与Co3S4相比,中空的异质结也有二倍左右的活性氧（ROS）生成。对形成机制进行研究,表明光生电子和溶解氧确定了ROS的产生,异质结中光生电子和空穴的有效分离加强了PDT。由于Co的存在,材料可应用于核磁成像（MRI）对比剂。此外,CSCn也表现出了较好的生物降解能力。载入Dox后,CSC2@PEG-Dox可以进行双模式成像（MRI和热成像）和协同治疗（化疗、PTT、PDT）使其成为潜在的抗肿瘤治疗体系。（2）合成出了双层Mn-CoS@C（CMS2/C2 DSHSs）空心纳米笼,对比了Mn及碳点掺杂对CoS本身产生的影响。首先我们合成方块形貌的Co-Mn前驱体后进行煅烧及硫化,形成了具有特殊形貌的CMS2/C2 DSHSs。与初始的CoS相比,CMS2/C2 DSHSs表现出更高的近红外光吸收及光热转换率,产生的热量也可以应用于光热成像中。同时ROS的产生是初始CoS的六倍左右。此外,Co、Mn元素协同类芬顿反应解决了机体氧气含量不足问题,因此进一步加强ROS产生。同时,由于钴的未成对电子,使CMS2/C2 DSHSs成为良好的MRI对比剂;Mn和Co元素的复合也使CMS2/C2 DSHSs用于CT成像中。此外,我们利用CMS2/C2 DSHSs的空腔,还能载入抗肿瘤药物Dox。因此,CMS2/C2@BSA-Dox DSHSs能将多模式成像（MRI、CT、热成像）以及多模式协同治疗（PTT、PDT、化疗）一体化,能成为一种具有应用潜力的抗肿瘤纳米材料。（3）基于如上的研究工作,我们发现半导体光敏剂材料,光生电子直接影响着活性氧物质的产生。因此,为了进一步促进光动力疗效,我们制备了空心CoS复合Cd（CoS/CdS2）纳米异质结构。CdS是已经被普遍应用的光催化材料,可以起到引起较多的ROS产生,将CdS引入到治疗体系中后,与CoS相比产生了更多的ROS,同时,CoS/CdS2也是良好的光热试剂。因此,CoS/CdS2也成为一种潜在的纳米协同治疗药物。