近紅外光熱納米材料在腫瘤診斷與治療中的應(yīng)用及其安全性評(píng)價(jià).pdf

1、近年來，納米材料合成技術(shù)的發(fā)展，尤其在可控合成方面的突破，使得納米材料在生物傳感、分子影像、藥物控制釋放及腫瘤治療等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用前景，并逐漸形成納米醫(yī)學(xué)的學(xué)科分支。設(shè)計(jì)和制備兼具診斷和治療功能為一體的納米診療試劑已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。如何利用可控合成技術(shù)制備新型診療試劑并發(fā)展模型材料體系進(jìn)行納米材料的系統(tǒng)生物學(xué)行為研究仍然是納米生物醫(yī)學(xué)的挑戰(zhàn)。因此，本論文重點(diǎn)研究了超薄二維納米材料的尺寸控制和表面修飾對(duì)腫瘤診療及生物安

2、全性的影響，并初步構(gòu)建了納米生物體系的構(gòu)—效關(guān)系?；谝陨涎芯浚覀儼l(fā)展了具有腫瘤高富集能力的新型腫瘤診療試劑。具體的研究?jī)?nèi)容與成果包括以下七個(gè)部分:
　　第一章:簡(jiǎn)要綜述了納米材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，在腫瘤光熱治療中的研究進(jìn)展，以及影響納米材料生物學(xué)行為的因素，研究納米材料生物安全性的思路和降低納米材料毒性的策略。最后闡述了本論文的選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容。
　　第二章:以形貌均一、尺寸可調(diào)的超薄二維鈀納米片為模型二維材料系統(tǒng)，

3、我們研究了尺寸效應(yīng)對(duì)超薄二維鈀納米片的生物學(xué)行為、腫瘤診斷治療的影響。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，二維鈀納米片的血液循環(huán)、生物分布具有明顯的尺寸依賴現(xiàn)象:尺寸越大血液半衰期越短，在肝和脾中的富集隨之增加。同時(shí)，我們研究了鈀納米片在腫瘤光聲成像與超低功率光熱治療中的尺寸效應(yīng)。
　　第三章:鈀納米片作為一種金屬納米材料，雖然在腫瘤成像與治療中展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景，但其生物安全性一直是令人擔(dān)憂的問題。本章我們系統(tǒng)評(píng)價(jià)了不同尺寸鈀納米片在細(xì)胞、動(dòng)物

4、及基因?qū)用娴陌踩?，解答了鈀納米片作為貴金屬納米材料在生物應(yīng)用過程中的潛在毒性，為提高鈀納米材料生物相容性、安全性提供實(shí)驗(yàn)支持。
　　第四章:基于第二章的研究?jī)?nèi)容，以形貌均一、尺寸可調(diào)的六方超薄鈀納米片為晶種，利用外延生長(zhǎng)的方法成功合成了形貌均一、尺寸及光譜可調(diào)的六方超薄金包鈀納米片。經(jīng)表面修飾巰基聚乙二醇后，30nm金包鈀納米片經(jīng)尾靜脈注射到小鼠體內(nèi)后血液半衰期長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)，在腫瘤部位的富集量高達(dá)70％ID/g，是相同尺寸金納米顆

5、粒在腫瘤部位富集量的3倍多。在腫瘤部位的高富集量明顯增強(qiáng)了腫瘤部位的光聲成像和CT成像的效果;利用0.5 W/cm2的低功率密度激光照射下即可實(shí)現(xiàn)腫瘤的光熱治療。
　　第五章:基于對(duì)無機(jī)納米材料毒性的擔(dān)憂，合成了聚乙烯吡咯烷酮修飾的聚吡咯納米顆粒，并將其成功應(yīng)用于腫瘤成像與光熱治療中。聚吡咯納米顆粒在近紅外光區(qū)具有較強(qiáng)的吸收，在激光照射下其光熱轉(zhuǎn)化效率可達(dá)到44.7％。經(jīng)尾靜脈將聚吡咯納米顆粒注射到負(fù)瘤小鼠體內(nèi)，可以在較低激光功率