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随着诊疗一体化纳米药物的发展,近红外光介导的光疗结合可实时监测的生物医学成像技术,成为当今纳米医学领域研究的热点。光介导治疗技术的有效实施,离不开在近红外波长段有良好吸收性能的光敏剂。目前,一些具有等离子共振的纳米材料作为光敏剂被应用于光介导治疗,但是由于成本较高,且合成方法过于繁琐而受到限制。此外,在近红外吸收性能方面,它们的吸收谱带均较窄,并且很难对近红外长波长端的热疗“第二窗口”产生高的吸收值。因此,开发对长波长近红外线具有高效吸收的光敏剂,使其能够对1000-1400 nm范围内的近红外光具有强吸收,同时引起过高热或自由基的产生,是光介导治疗研究面临的又一重要难题。氧化钼纳米材料作为一类新型的等离子体半导体材料,能够结合多种医学诊断与治疗功能,在药物递送、生物传感、成像造影以及肿瘤治疗等方面有重要的应用。因此,开展具有多功能等离子体氧化钼纳米材料的制备及癌症诊疗研究,即基于生物医学应用对纳米材料的要求,研究如何通过简单快捷的方法制备集近红外吸收良好、生物相容性好、多光谱光声成像能力于一身的氧化钼纳米材料,并从细胞水平到活体层次对氧化钼纳米材料的生物学行为和生物医学功能进行评价,为其在生物医学领域的应用提供科学依据,具有重要的研究意义和实际应用价值。论文以钼酸铵为钼源,无水乙醇为还原剂,去离子水为溶剂,盐酸为p H调控剂,聚乙二醇(PEG4000)为修饰剂,根据最优化配比条件钼酸铵:乙醇:去离子水:PEG4000=1 mmo L:100 m L:200 m L:2 g,利用溶剂热法,在温度为160oC,水热条件下反应12 h制备了PEG修饰的氧化钼纳米空心球(PEG-Mo O3-x HNSs)和PEG修饰的氧化钼纳米颗粒(PEG-Mo Ox NPs)。利用XRD、SEM、TEM、XPS等分析技术对氧化钼纳米材料的成分、结构、微观形貌、元素价态等进行了表征。通过在细胞水平和活体层次的实验研究,评价了氧化钼纳米材料的生物学行为和生物医学功能。论文取得了如下主要成果:1.制备的PEG-Mo O3-x HNSs主要物相组成为正交相的Mo4O11(PDF卡片编号为JCPDS:65-0397)和单斜相的Mo O2(PDF卡片编号为JCPDS:32-0671);PEG-Mo O3-x HNSs的微观形貌为尺寸均匀的空心结构,其粒径约为100 nm,球体表面由无数细小颗粒组成;PEG-Mo O3-x HNSs中含有Mo4+、Mo5+和Mo6+三种价态的钼元素;N2吸脱附曲线及比表面积孔径分布曲线表明,该PEG-Mo O3-xHNSs比表面积计算为29.76 m2g-1。2.制备的PEG-Mo Ox NPs为主要成分为正交相的Mo4O11(PDF卡片编号为JCPDS:65-0397)和单斜相的Mo O2(PDF卡片编号为JCPDS:65-1273);PEG-Mo Ox NPs尺寸为10-50 nm;动态光散射测试结果表明,PEG-Mo Ox NPs的水合直径平均值为31 nm;PEG-Mo Ox NPs中同样含有Mo4+、Mo5+和Mo6+三种价态的钼元素;3.利用PEG-Mo O3-x HNSs作为药物载体,负载抗肿瘤药物喜树碱(CPT),得到负载产物PEG-Mo O3-x@CPT HNSs。由热效应测试结果计算得到PEG-Mo O3-x HNSs的光热转换效率为32.54%。PEG-Mo O3-x HNSs作为药物载体有效负载难溶抗肿瘤药物喜树碱,药物负载为0.06 mmol/g。在药物的释放过程中,整个体系表现出p H和808 nm近红外光刺激双响应模式,48 h后,累计药物释放总量达40.71%、60.86%。细胞层次杀伤结果表明,在激光功率为1W/cm2,照射10 min条件下,PEG-Mo O3-x@CPT HNSs(含CPT浓度为0.1μg/m L)组Hale细胞孵育48 h存活率只有20%,比相当含量的纯CPT或PEG-Mo O3-x HNSs具有更大的癌细胞杀伤作用;活体实验结果表明,尾静脉注射PEG-Mo O3-x@CPT HNSs组肿瘤抑制率达90%以上,此外,PEG-Mo O3-x HNSs具有作为MSOT成像造影剂的性能,利用成像手段可视化的监测PEG-Mo O3-x HNSs在活体肿瘤模型部位循环的踪迹。PEG-Mo O3-x HNSs能够实现有效的药物缓释,达到药物化疗与光热治疗的有效协同。4.PEG-Mo Ox NPs具有很好的水溶性和生物相容性;与Hale细胞共孵育24h后,初始浓度为100μg/m L的PEG-Mo Ox NPs细胞摄入量接近20%。细胞实验结果表明,在功率为1.0 W/cm2激光作用下,1064 nm激光照射比808 nm激光癌细胞杀伤效果高10%以上;活体实验结果分析表明,控制最高温度低于43oC,在功率为0.6 W/cm2 1064 nm激光作用下,PEG-Mo Ox NPs能够产生的活性氧物种并协同温和热疗来有效抑制肿瘤生长。此外,PEG-Mo Ox NPs尾静脉注射荷瘤鼠后15 d可通过肾代谢出体外。PEG-Mo Ox NPs能够作为一种有效的生物学第二窗口光疗制剂。