聚多巴胺和黑色素是一种受到广泛关注的具有强紫外光吸收的生物高分子材料,其在紫外光到近红外光的范围内有宽波段的吸收,并且拥有较高的光热转化效率。因此,聚多巴胺和黑色素不仅显示出一定的光保护作用,而且还具备光热治疗的潜力。聚多巴胺和黑色素由于自身丰富的官能团,能够对多种材料表面进行修饰,且有效的改善其他材料对生物细胞的粘附性及生物相容性。基于以上这些性质,对聚多巴胺和黑色素进行合理的设计和应用将有助于实现癌症诊疗一体化平台的搭建,即将癌症的诊断与治疗整合到同一纳米载体,并同时实现对癌症的可视化治疗与疗效实时监测。本文以聚多巴胺/黑色素为基础,构建了两种具有癌症诊疗一体化功能的纳米材料,用于成像指导的肿瘤治疗,主要研究内容有:1.通过水热反应法合成了一种大小均匀,分散性好的黑磷@聚多巴胺纳米诊疗剂。研究表明,相比单纯的黑磷,该纳米诊疗剂在808 nm处的消光系数提高了2.25倍,光热转化效率提高了2.84倍,并且材料保存10天后行性能不发生衰减。黑磷@聚多巴胺可以通过肿瘤高通透性和滞留效应在肿瘤部位的富集,从而实现光声成像指导下的肿瘤光热治疗。2.利用天然生物分子黑色素作为模板剂,在水相中成功合成超薄二氧化锰纳米片,然后装载葡萄糖氧化酶,用于肿瘤的光热和饥饿协同治疗。二氧化锰与乏氧肿瘤区的双氧水发生氧化还原反应,提高肿瘤组织的氧含量,同时释放出锰离子,用于核磁成像。利用黑色素在近红外区的高光热转化性能,在近红外激光照射下实现肿瘤的光热治疗。偶联的葡萄糖氧化酶可以催化葡萄糖生成双氧水,降低肿瘤部位的血糖浓度,最终实现中瘤光热和饥饿协同治疗的效果。综上所述,本文设计了两种基于聚多巴胺/黑色素的复合纳米诊疗剂,用于多模态成像指导下的肿瘤治疗,此研究成果为聚多巴胺在生物医学领域中的应用提供了新的思路和方向。