癌症一直是危害人类健康的疾病之一,近年来光动力治疗(PDT)由于微创、副作用小、空间选择性强等优点而广受关注。实体瘤缺氧、药物在肿瘤处富集效果差、肿瘤内药物渗透性差以及激发光敏剂(PS)的光源穿透深度有限等成为限制PDT发展的最重要因素。目前,利用肿瘤微环境(TME)触发或光触发释放药物、光敏剂和氧气等的纳米复合诊疗材料成为研究热点。但是目前该类材料的制备方法比较复杂而且在药物和氧气释放的可控性和实时跟踪方面还存在一些问题。在本论文中,我们设计并合成了两种新型的自供氧纳米复合光动力试剂,通过微环境或近红外光触发,纳米复合材料可释放氧气促进单线态氧的产生,同时实现载体的降解,提高光敏剂的肿瘤渗透性能,最终实现高效光动力治疗,具有研究内容如下:(1)针对传统光动力治疗过程中氧气不足的问题,我们设计并得到一种肿瘤微环境响应释放氧气的纳米试剂。在该体系中,首先使用较为成熟的方法制备出蜂窝状的二氧化锰纳米颗粒,通过静电作用以及锰离子的配位作用将近红外光敏剂IR-780碘化物(IR780)负载到蜂窝状的二氧化锰(HMI NPs)上。为了增加HMI NPs的循环稳定性,利用牛血清蛋白(BSA)和二氧化锰纳米颗粒之间的氢键作用将BSA修饰到HMI NPs表面,最终得到具有TME响应释放氧气的功能化纳米试剂BHMI NPs。光物理性质表明,BHMI NPs具有TME响应释放氧气的能力,并能有效转化为单线态氧。细胞毒性实验表明,BHMI NPs对肿瘤细胞具有较好的选择性杀伤性。活体实验表明,BHMI NPs通过尾静脉注射后能有效聚集在肿瘤组织处并能消除肿瘤。以上研究发现,该材料在光动力治疗方面具有良好的供氧能力并能有效消融肿瘤。(2)为了进一步改善光动力治疗中的氧气定点、定时和按需释放问题,我们进一步设计并合成一种光热响应释放氧气的智能可降解材料。首先制备近红外光敏剂IR780和荧光素罗丹明B共同负载的二氧化硅纳米材料。然后,我们将聚乙烯吡咯烷酮(PVP 40 K)通过分子间作用力负载到二氧化硅表面为进一步负载双氧水提供结合位点,最后得到负载有光敏剂和双氧水的二氧化硅纳米复合材料(HPIBS NPs)。该体系中以近红外染料IR780作为光敏剂和光热试剂,在近红外光照射下,IR780产生热量促使双氧水释放氧气,同时将释放的氧气转化为单线态氧进行光动力治疗。在治疗过程中,光热作用促使HPIBS NPs中的染料和光敏剂释放,实现粒子的可降解。光物理性质和电镜结果表明所制备的HPIBS NPs具有近红外光响应释放氧气、产生单线态氧和实现可降解的性能,这为其也进一步实现在活体肿瘤光动力治疗中的应用提供技术保障。