金納米棒在腫瘤多模態(tài)診療中的應用研究.pdf

1、金納米棒(gold nanorods,AuNRs)由于其獨特的形狀、光學性質、光熱特性等，已在體內成像、光熱治療、生物傳感、藥物測定、免疫分析等方面得到了廣泛的運用。本文旨在探索AuNRs在腫瘤多模態(tài)診療中的應用?；贏uNRs可實現(xiàn)射線增敏、CT與近紅外熒光雙模態(tài)成像、光熱與光化學治療雙模態(tài)治療。上述工作可在腫瘤未來的靶向診療中發(fā)揮重要作用。本文各章的主要內容如下：
　　一、基于AuNRs的射線增敏研究，探討未經(jīng)修飾AuNRs對

2、惡性黑色素瘤A375細胞放射敏感性的影響。利用MTT法檢測未經(jīng)修飾AuNRs的細胞毒性以及透射電鏡觀察細胞內吞AuNRs的情況；采用6MeV電子線照射AuNRs培育后的A375細胞，通過克隆形成實驗檢測AuNRs對細胞放射敏感性的影響并利用流式細胞儀(Flow cytometry,FCM)檢測細胞周期和凋亡。結果顯示：AuNRs在50μg mL-1濃度內對A375細胞生物活性無明顯影響；透射電鏡觀察到金納米棒通過內吞機制進入細胞質；與金

3、納米棒培育后的A375細胞射線照射后，細胞存活率下降，細胞周期停滯于 G2/M期并且凋亡率顯著提高。由此得出AuNRs可提高A375細胞對高能電子束的放射敏感性。
　　二、基于AuNRs，通過二氧化硅包覆的金納米棒(Au@SiO2)物理吸附吲哚菁綠(Indocyanine green,ICG)，制備ICG摻入二氧化硅包覆的金納米棒(ICG-loaded Au@SiO2)，成功實現(xiàn)AuNRs計算機斷層掃描(Computed tomo

4、graphy,CT)與ICG近紅外熒光(Near-infrared fluorescence,NIRF)雙功能成像(CT/NIRF)。實驗結果顯示：Au@SiO2瘤內注射1和15分鐘后，皮下胃癌部位CT的平均菲爾德單位(Hounsfield unit,HU)分別為43和56，呈逐步增強趨勢并高于周邊正常軟組織(～40)。此外，采用活體成像系統(tǒng)中X射線平面透視成像，結果顯示：30秒曝光下，復合納米材料ICG-loaded Au@SiO2可

5、提高皮下腫瘤CT對比度；瘤內注射12小時后，該復合納米材料所產(chǎn)生的近紅外熒光仍持續(xù)發(fā)光。因此ICG-loaded Au@SiO2可作為CT/NIRF雙功能造影劑。與傳統(tǒng)單一的造影劑相比，該新穎的多模態(tài)納米造影劑能夠同時進行CT/NIRF互補成像，并可聯(lián)合AuNRs射線增敏與光熱治療，在腫瘤靶向和分子成像中具有應用價值，實現(xiàn)診治一體化。
　　三、基于AuNRs，成功實現(xiàn)AuNRs光熱治療(Photothermal therapy,P

6、TT)與吲哚菁綠衍生物(ICG-Der-02)光化學治療(Photochemistry therapy,PCT)雙模態(tài)治療。自合成ICG-Der-02與常用ICG染料相比，其側鏈端具有羧基官能團，能與表面修飾二氧化硅的AuNRs共價結合，減少其泄漏或解吸附。實驗中直接探測到ICG-Der-02在1270nm的磷光光譜，證實了通過共價鍵摻入AuNRs表面修飾二氧化硅中的ICG-Der-02可產(chǎn)生單態(tài)氧(1O2)。此外，在二氧化硅殼表面共軛