光热治疗是一种将光能转化为热能的新型治疗手段,因其选择性强、适应性广的特点受到广泛关注。在光热治疗中,光热剂的光热效应强弱直接决定了治疗效果的好坏,而光热剂的种类众多,包括无机光热剂和有机光热剂等。其中,聚吡咯是一种性能优异的有机光热剂,具有稳定性好,光热效应强的特点,基于聚吡咯的纳米材料具有独特的光热治疗和光声显影能力,在生物医学领域展示出良好的应用前景。虽然聚吡咯基纳米材料具有以上诸多优点,近年来也成为一种备受关注的生物纳米材料,但其合成方法和生物应用仍存在一系列问题。首先,聚吡咯基纳米材料自身的生物相容性仍有待进一步提升,另一方面,聚吡咯基纳米材料的制备多通过先聚合、再组装的方法进行,因而其制备效率和尺度控制都不尽如人意。因此,探索新的方法来合成具有良好生物相容性、可高效制备且尺寸可控的聚吡咯基纳米材料成为亟待研究的问题。我们组前期基于多糖和丙烯类单体设计并制备了多糖复合纳米组装体,并提出一种新颖的“聚合/组装一步法”来提升纳米组装体的制备效率。本课题在此基础上,第一次将此“聚合/组装一步法”拓展至聚吡咯这类导电高分子的制备中,从生物相容性良好的多糖—葡聚糖和吡咯单体出发,一步制备出了以葡聚糖为壳层的葡聚糖-聚吡咯纳米组装体（Dextran-Polypyrrole Nano-Assemblies,Dex-PPy NAs）,从而在高效制备聚吡咯基纳米材料的基础上提升了材料的生物相容性。进一步地,本课题系统研究了该材料的制备方法、功能性及生物医学应用可行性。具体来讲,本课题主要做了以下几方面的工作。本课题首次以“聚合/组装一步法”高效合成了葡聚糖-聚吡咯纳米组装体,其粒径在100 nm左右,并可通过改变引发剂和吡咯用量调节组装体粒径。红外光谱表征显示该纳米组装体成分主要为葡聚糖和聚吡咯;动态光散射和Zeta电位表征表明该纳米颗粒在水中的尺寸和胶体稳定性优异,可放置长达5个月而不沉淀;此外,其光热性能优异,光热转换效率可达41%,且体外的光声测试证明:葡聚糖-聚吡咯纳米组装体也具有较强的光声效应,具备用作光声显影剂的潜力。在成功制备出葡聚糖-聚吡咯纳米组装体的基础上,本课题继续对其生物相容性、光热治疗能力和体内光声显影能力进行了探索。实验结果显示,葡聚糖-聚吡咯纳米组装体的生物相容性优异,对4T1细胞（小鼠乳腺癌细胞）、HUVECs细胞（人脐静脉内皮细胞）和A549细胞（人肺腺癌细胞）等三种细胞未表现出明显毒性。且其光热治疗效果显著,相对于对照组（磷酸缓冲盐溶液结合波长为808 nm激光光照）,实验组（纳米组装体结合波长为808 nm激光光照）能显著抑制小鼠的肿瘤生长。最后,在给小鼠注射纳米组装体溶液后,光声显影实验清晰地显示出了小鼠肿瘤处的组织结构。综上所述,本课题通过“聚合/组装一步法”成功地制备了一种新型光热材料—葡聚糖-聚吡咯纳米组装体（Dex-PPy NAs）。这一方面拓展了本组葡聚糖纳米凝胶体系的“聚合/组装一步法”的适用范围,另一方面也探索出了新方法来提高聚吡咯基纳米材料的制备效率和生物相容性。此外,细胞和小动物水平的研究均证实所得材料具有优异的光热治疗效果和光声显影能力,是一种具有良好应用前景的新型光热材料。