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恶性肿瘤是缩短人类平均寿命的“头号杀手”,早发现早治疗是减少癌症致死率的有效方法,寻找对癌症进行清晰的早期成像手段一直是生命科学领域的研究热点。肿瘤的的成像手段包括计算机断层成像(Computer Tomography,CT)、磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)、正电子发射计算机断层扫描(Positron Emission Tomography,PET)、超声成像(Ultrasound Imaging,UI)等,以及两种或者两种以上的双模和多模态成像。以上成像手段各有优势,但也存在限制其应用和成像效果的劣势。随着纳米技术的发展,很多不同结构,形状和成分的纳米材料在肿瘤诊断和治疗领域备受青睐。有别于其他纳米材料,金纳米颗粒以其可调的光学性质,易控的表面化学能力,合适的纳米尺寸,潜在的无细胞毒性,在分子生物学和医学领域引起越来越广泛的关注。近年来,金纳米材料以其特殊的光学特性和表面化学亲和力越来越受到人们的关注,其中金纳米棒(Gold Nanorods,AuNRs)尤其引人注目。在AuNRs表面有两个等离子共振(Surface Plasmon Resonance,SRP)吸收峰,可以随着AuNRs长径比的调节而发生变化,这使得AuNRs的应用领域更加广泛。AuNRs所表现出的化学特性使得AuNRs能够通过连接不同的物质制备出具有不同功能的金纳米材料,便于将AuNRs应用到各种生物成像领域。例如:双光子荧光成像、光声成像、光学相干成像、X射线计算机断层成像等。同时,AuNRs在肿瘤的光热治疗和药物递送等领域表现出了很高的应用价值。总之,AuNRs在肿瘤的成像、诊断、治疗等方面都有很大的优势,是很值得研究的的一种新型材料。本论文将金纳米材料作为微型计算机断层(Micro-Computed Tomography,Micro-CT)成像的造影剂,能够在较低的X射线剂量下得到较好的对比度,并且具有成像时间长、毒副作用小等优势。整合素αvβ3是小分子多肽精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys,RGD)的受体,在一些肿瘤细胞和肿瘤新生血管中高表达。在本论文中将小分子多肽RGD耦连在AuNRs的表面,用于识别和靶向肿瘤细胞,使得AuNRs特异性聚集在肿瘤部位,然后以AuNRs为造影剂应用到应用到肿瘤的Micro-CT成像领域。3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide,MTT)分析法和稳定性检测表明,RGD耦连AuNRs能够降低其毒性,提高AuNRs的生物相容性和稳定性。在暗场成像实验中采用两种细胞U87细胞(整合素αvβ3高表达细胞)和HT-29细胞(整合素αvβ3低表达细胞)来证实肿瘤细胞对RGD-AuNRs的亲和力和摄取能力。肌内和皮下注射RGD-AuNRs的Micro-CT成像实验证明RGD-AuNRs是一种可行的CT成像造影剂。此外,U87和HT-29两种肿瘤模型的Micro-CT成像证实肿瘤细胞中整合素αvβ3受体含量越高,RGD耦连金纳米棒(RGD conjugation AuNRs,RGD-AuNRs)对肿瘤的靶向能力越强,成像效果越好。RGD-AuNRs探针能够靶向肿瘤细胞,对肿瘤细胞进行Micro-CT成像