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纳米光诊疗剂的出现为肿瘤光诊疗研究提供了新的发展机遇。由于具有尺寸可控、水溶性好、发光可调、抗光漂白性强、生物相容性好、易表面修饰和高产率等优点,碳点在肿瘤光诊疗方面展现出诱人的前景。然而,该方面的研究仍面临着诸多问题和挑战。本论文基于红光/近红外发光碳点,设计合成了一系列多功能纳米光诊疗剂,并进一步研究了其在细胞和活体中的光诊疗特性。主要内容如下: (1)碳点纳米自组装光诊疗剂CDNSs用于荧光成像介导的光动力治疗研究:分别以表面带正电的碳点(CDs)和十二烷基苯磺酸钠为组装单元,制备了CDs纳米自组装体(carbon dot nanosphere,CDNS)。与CDs相比,CDNSs在近红外光区有较大吸收,可通过EPR效应在肿瘤部位被动靶向富集,有效解决了CDs吸收波长短和肿瘤内无法靶向富集等问题,在671nm激光激发下能够高效产生1O2,实现了对肿瘤的光动力治疗。 (2)GNR@SiO2-CDs纳米光诊疗剂及其荧光/光声成像介导的光动力/光热协同治疗研究:分别以表面带正电的碳点(CDs)为荧光成像和光动力治疗制剂,以金纳米棒(GNRs)为光声成像和光热治疗介质,通过静电相互作用制备了GNR@SiO2-CDs多功能光诊疗剂。GNR@SiO2-CDs通过“以大带小”的方式实现了CDs在肿瘤内的有效富集,可用于活体荧光/光声成像和光动力/光热协同治疗,有效克服CDs无法在肿瘤内被动靶向富集以及肿瘤乏氧导致的光动力治疗效果不理想等缺点。 (3)pH/H2O2响应自产氧Mn-CDs纳米自组装体及其在乏氧环境中的光动力治疗研究:以锰(Ⅱ)酞菁为前驱物,采用溶剂热法制备了一种疏水性的锰-碳点(Mn-CDs)。为增加水溶性,利用DSPE-PEG对其进行修饰并得到了纳米自组装体Mn-CD assembly。实验结果表明,该Mn-CD assembly不仅具有优异的稳定性、近红外荧光、高的弛豫率和1O2量子产率,而且还可以高效催化肿瘤微环境中的H2O2产生氧气,显著提高了肿瘤内的氧含量。因此,Mn-CD assembly可作为一种高效的氧气发生器,用于FL/MR双模态成像介导的纳米药物来增强对乏氧肿瘤的光动力治疗效果。 (4)多功能碳点HBCDs及其荧光/光声成像介导的光动力/光热协同诊疗研究:以“竹红菌”为碳源,采用溶剂热法制备了一种多功能碳点(HBCDs)。由于具有良好的水溶性、宽的吸收、红光发射和优异的生物相容性等优点,该HBCDs实现了活体肿瘤的荧光/光声双模态成像,并且表现出高的灵敏度和良好的空间分辨率。此外,细胞和活体实验证明该HBCDs在635nm激光照射下可同时产生1O2和热,以用于活体的光动力/光热协同治疗,且相比于单一的光动力治疗,协同治疗模式具有更优异的治疗效果。