目前对于癌症的治疗来说,不论是传统治疗方式还是新型治疗方式,癌细胞的微环境尤其是缺氧微环境都起到了一定的阻碍作用。为了克服这种阻碍,我们设计了各种多功能纳米材料。在这些纳米材料中,具有产生氧功能的纳米材料可以对癌症细胞的缺氧微环境进行改善。另外,以产生氧功能为基础,结合其他具有光热磁性质的纳米材料制备出多功能纳米载体。本论文对几种氧化金纳米复合材料载药体系的癌症治疗应用进行了一定的研究,具体内容如下:为了克服癌细胞的缺氧微环境,提高化学治疗的治疗效果:合成了具有磁性的Fe3O4@SiO2@Au203(FeSiAuO)纳米粒子。然后将抗癌药物DOX负载到其表面进行了研究。制备出的Fe3O4@Si02@Au2O3纳米颗粒形状规则,分散良好,颗粒大小只有25 nm,适合于生物应用。合成的复合材料具有较大的比表面积(365.24 m2/g),有利于抗癌药物的负载。合成的材料具有超顺磁性,可以实现磁靶向治疗。Au2O3在一定波长光激发下会分解出氧气,来弥补癌细胞的缺氧环境。负载上DOX后,有无光照条件下对比的缓释结果说明了该缓释体系中的Au203可以释放氧气来促进DOX的释放,最终释放效率可以达到67%。同时,Fe3O4@SiO2@Au2O3纳米粒子对正常细胞没有毒性(与细胞共同培养后,48 h后的细胞活性仍在90%以上)。在光照和磁性的作用下,Fe3O4@SiO2@Au203-DOX的癌细胞抑制效果明显(癌细胞存活率在10%以下)。另外,在560nm光下,溶解氧的浓度可以从0.23±0.15ppm显著提高到6.23±0.15ppm,说明了制备的材料产生氧气的功能可以缓解癌细胞缺氧的微环境。体内实验也表明光照下Au2O3的存在可以明显的抑制肿瘤的增长,最终以提高化疗的治疗效果。为了克服癌细胞的缺氧微环境,提高光动力治疗效果:(l)制备了 MnO2@Au2O3载体。超薄片状的MnO2为Au2O3和光敏剂分子Ce6的负载提供了有力条件。另外,负载的Au2O3可以在光照下产生氧气,Ce6可以在光照下和更多的O2反应,产生毒性氧以便有效地提高光动力治疗的效果。合成的MnO2呈无规则形态的薄片状,有很大的面积,且不需要修饰,表面负载上了较多AuO3粒子。此外,制备的材料对正常细胞没有毒性(材料与细胞培养48 h后细胞活性仍达到90%以上)。MnO2@Au2O3-Ce6在光照下癌细胞抑制作用明显(癌细胞存活率达到23%以下)。在光照时溶解氧浓度增加了 1.5 mg/mL。体外光动力实验结果也表明材料产生O2的功能可以明显增加光动力治疗的效率。(2)合成了可以产生氧的UCNPs@SiO2@Au2O3(UCSiAuO)纳米复合材料来负载光敏剂Ce6。在近红外(NIR)激光下,来自UCNPs的能量将通过荧光共振能量转移(FRET)效应转移至Au203,导致其分解出02。当负载上Chlorine6(Ce6)光敏剂时,可利用生成的O2产生对癌细胞有毒的活性氧ROS,以达到在缺氧条件下具有较高的治疗效果。合成的纳米载体平均粒径约为78 nm,形状规则,分散均匀,具有良好的生物相容性和稳定性,具有较大的比表面积(398 m2/g)。通过溶液实验证明了光诱导的氧产生能力(在光照时溶解氧从0.5 ppm增加到6.9 ppm)。另外,一系列细胞实验测定都验证了 UCS iAuO-Ce6的高效PDT效应。最后的体内光动力治疗研究可以推断出产生的氧是促进治疗效果的主要因素。