新型多功能無機半導體-聚合物復合水凝膠的制備與生物應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，光動力療法(Photodynamictherapy,PDT)和聲動力學療法（Sonodynamictherapy，SDT）由于侵入型極小，選擇性較高等優(yōu)點，已成為治療惡性腫瘤和某些良性增生性疾病的新方法。光敏劑和聲敏劑是PDT,SDT中最重要的部分，無機半導體納米材料由于性能穩(wěn)定，具有被動靶向作用等，可以克服傳統(tǒng)有機光敏劑和聲敏劑容易被降解，富集時間較長等缺點，是理想的有機光敏劑和聲敏劑的替代品。但如何使無機半導體納米材料定域在

2、腫瘤細胞表面，不擴散至正常組織，提高在病灶部位的有效濃度仍然是一項艱巨的任務(wù)。
　　 本文采用原位水凝膠技術(shù)結(jié)合無機半導體納米材料，可在病灶部位原位光聚合或聲聚合形成無機/高分子復合水凝膠，使無機納米材料的抗腫瘤效果達到最大化，為無機半導體材料在腫瘤治療研究中提供了一種新的途徑。具體研究內(nèi)容如下:
　　 1.以無機半導體材料Fe2O3為光引發(fā)劑，利用傳統(tǒng)有機染料亞甲基藍(MB)的高量子產(chǎn)率和較長波段吸收的特點，作為光動力

3、學療法中的光敏劑，將聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)為單體，在波長為650nm的激光作用下，在細胞表面原位形成一種新型的Fe2O3/MB/PEGDA復合水凝膠體系，同時放出單線態(tài)氧殺傷腫瘤。該水凝膠還可以保護MB和Fe2O3不易穿透到正常組織，減少副作用;同時可將MB固定在水凝膠中，不與酶等活性物質(zhì)接觸，從而克服其易被降解等缺點。該研究對發(fā)展無機半導體光敏劑及拓展傳統(tǒng)有機光敏劑等具有重大理論和實際意義。
　　 2.構(gòu)建了一種簡單

4、新穎的TiO2/PEGDA復合水凝膠體系。在該體系中，TiO2不僅作為光動力學療法中的光敏劑，同時也作為光引發(fā)劑引發(fā)PEGDA光聚合，在腫瘤細胞表面形成一層定域載藥水凝膠殼層的同時釋放出單線態(tài)氧。該水凝膠層能夠有效的防止光敏劑的流失，減少對周圍正常細胞的破壞，并保證光敏劑在病灶部位的高濃度，提高光動力學療法的療效，同時由于TiO2性能穩(wěn)定，可反復使用，所以此水凝膠可作為長期間歇式腫瘤治療手段，具有較高的理論與實際應(yīng)用價值。
　　

5、 3.采用一種簡單方便的方法以TiO2作為超聲引發(fā)劑以及聲敏劑，牛血紅蛋白為交聯(lián)劑，核黃素為模擬藥物，在超聲波作用下短時間內(nèi)聚合PEGDA形成復合水凝膠。實驗結(jié)果表明此復合水凝膠具有較好的生物相容性，并對核黃素有良好的藥物緩釋行為，緩釋時間長達216小時，并且此復合水凝膠形成過程中可以產(chǎn)生單線態(tài)氧，也可用于聲動力學療法，多藥聯(lián)用，同時運輸，有利于產(chǎn)生協(xié)同治療的效果，具有較高的應(yīng)用價值和良好的發(fā)展前景，值得我們進行深入探索。
　　

6、 4.利用一步法制備TiO2與殼聚糖，丙烯酸的預聚物，此水凝膠為此預聚物在pH為7.4的模擬體液中快速的形成凝膠，展現(xiàn)出pH敏感的性質(zhì)，在放置12小時后，兩份分割開的水凝膠在不需要借助任何外界刺激條件下，能夠很好的結(jié)合在一起，并且具有一定的拉伸性能，表現(xiàn)出較好的黏附和自愈合性能，這種無機納米/高分子復合的自愈合智能水凝膠又不會破壞其中的無機半導體材料的性能，在激光照射下可以產(chǎn)生活性物質(zhì)單線態(tài)氧，制備的凝膠同時還可以包含其他化學活性物質(zhì)，