论文部分内容阅读
研究目的:制备肿瘤微环境响应诊疗一体化系统(mUCNPs@DOX/CuS/HA),对其理化性质、体内外抗肿瘤活性、药物代谢动力学及体内成像进行考察,研究该载药系统在UCL/MRI/PAT三模态成像介导下的抗肿瘤效果。研究方法:(1)本研究采用高温热分解法制备核壳介孔上转换纳米粒(mUCNPs),通过荧光光谱、X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射分析(XRD)、动态光散射技术(DLS)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附脱附分析对mUCNPs进行表征;在mUCNPs表面修饰二硫键,连接CuS与透明质酸,制备得到mUCNPs@DOX/CuS/HA,通过紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、动态光散射技术(DLS)、透射电子显微镜(TEM)对纳米复合物进行表征,并考察其光热性能及热稳定性;采用HPLC法测定其载药量和药物释放。(2)体外抗肿瘤活性及靶向性研究:采用SRB法考察诊疗系统对MCF-7细胞活性的影响;使用激光共聚焦显微镜及流式细胞仪考察细胞对诊疗系统摄取情况;此外,还考察了诊疗系统对细胞周期及凋亡的影响。(3)药物代谢动力学研究:以SD大鼠为动物模型,进行药物代谢动力学实验,采用HPLC法测定大鼠血浆药物浓度,并计算相应的药物代谢动力学参数。(4)药效学及体内成像研究:采用S180荷瘤小鼠为动物模型,通过肿瘤相对体积变化及HE染色考察该诊疗系统的毒性及肿瘤抑制作用;考察诊疗系统在体内的成像效果及靶向性。研究结果:NaGdF4介孔层可以大幅提高上转换发光强度,氮气吸附脱附实验证明了mUCNPs表面介孔分布及载药能力。紫外光谱、红外光谱、热重分析表明mUCNPs表面成功修饰了CuS和HA,透射电镜观察到诊疗系统平均粒径约60 nm,该系统具有良好的光热性能及热稳定性;此外,该诊疗系统具有体外核磁成像能力及良好的稳定性。mUCNPs@DOX/CuS/HA在10 mM GSH,pH 5.0PBS中释放最多,光热作用可进一步促进药物释放,说明该诊疗系统能够响应肿瘤细胞微环境释放药物。细胞毒实验结果证明mUCNPs@CuS/HA具有良好的生物相容性;当化疗与热疗联合,mUCNPs@DOX/CuS/HA在980 nm激光照射下,显示出强大的细胞杀伤作用;细胞摄取实验结果显示,HA修饰的mUCNPs@DOX/CuS/HA靶向性最强;细胞周期与细胞凋亡实验进一步证明了化疗与热疗协同治疗效果。药物代谢动力学结果表明,诊疗系统延长了药物在大鼠体内停留的时间,使药物的清除速率减慢。mUCNPs@DOX/CuS/HA在980nm激光照射下,协同化疗和热疗,显示出强大的肿瘤抑制作用;小鼠体重变化及HE染色结果显示诊疗系统对正常组织器官几乎无毒副作用;体内成像结果显示,mUCNPs@DOX/CuS/HA在进入小鼠体内2 h后在肿瘤部位累积量达到最大,显示出较强的成像能力。结论:本研究构建的mUCNPs@DOX/CuS/HA诊疗系统,具有肿瘤靶向和氧化还原刺激响应型释药特点,可用于UCL/MRI/PAT三模态成像介导的化疗和光热治疗,实时评估肿瘤治疗效果。