“卵殼”型多功能納米粒子用于SERS成像和光熱-化學(xué)復(fù)合治療研究.pdf

1、惡性腫瘤是現(xiàn)今社會威脅人類健康最嚴(yán)重的一類疾病，早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療是提高患者生存率最重要的手段。目前治療惡性腫瘤的方法有手術(shù)、放療、化療和生物治療等。近期，納米探針引導(dǎo)的治療診斷平臺在醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注，新興的光學(xué)檢測技術(shù)—表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）技術(shù)的出現(xiàn)，為治療惡性腫瘤提供了一種理想的診斷治療模型，使在一個體系中同時實現(xiàn)成像、化療和光熱治療成為可能。
　　基于SERS成像技術(shù)的診斷治療平臺目前仍存在很多困難和挑戰(zhàn)，

2、其一，盡管金納米棒具有特殊光學(xué)性質(zhì)，是優(yōu)良的拉曼探針基底，但是作為載藥納米粒子存在兩個缺點：①表面積小限制了載藥量，②載藥或進(jìn)入細(xì)胞后金納米棒易于團(tuán)聚，誘導(dǎo)最大吸收波長由近紅外區(qū)移至可見區(qū)，因此降低了光熱效率。其二，載藥后SERS信號的穩(wěn)定性有待提高。一般來講，SERS信號的產(chǎn)生要經(jīng)過金屬納米基底的制備，拉曼報告分子的吸附以及表面修飾等一系列步驟。但這種方法不適合介孔納米材料的設(shè)計，因為高濃度CTAB促使拉曼報告分子從金屬表面解離，導(dǎo)致

3、拉曼信號消失，而且藥物的裝載也可能會對報告分子的特征拉曼信號產(chǎn)生干擾。因此應(yīng)該探索一種多功能的納米結(jié)構(gòu)和一個能夠產(chǎn)生強(qiáng)拉曼信號的方法。
　　“卵殼”（yolk/shell）型納米粒子是一類具有特殊屬性的殼核納米結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為是藥物傳遞系統(tǒng)中很有實際應(yīng)用前景的結(jié)構(gòu)。其外層殼不僅可以增加穩(wěn)定性而且增加了載藥量，中空結(jié)構(gòu)可以將金納米棒與外層殼分隔開，因此信號不會受到干擾，可以得到穩(wěn)定信號。本文中我們合成了一種同時具備SERS成像和光熱化學(xué)

4、復(fù)合治療效果的新型“卵殼”型AuNR@void@mTiO2納米載藥體系。近紅外激光照射探針導(dǎo)致金納米棒產(chǎn)生熱量，可以殺死癌細(xì)胞起到熱療作用，且可以促進(jìn)藥物釋放起到化療作用，兩者的協(xié)同作用可以達(dá)到更強(qiáng)的治療效果。
　　本工作研究內(nèi)容主要分為三部分：第一，設(shè)計并合成“卵殼”結(jié)構(gòu)的新型多功能納米載藥體系，完成該體系形態(tài)學(xué)和光學(xué)性能的表征。第二，以阿霉素（DOX）作為模型藥物，考察了該載體的載藥量和藥物釋放能力，同時考察了載體的穩(wěn)定性，實

5、現(xiàn)拉曼探針的定位成像功能與載體的載藥功能的結(jié)合，完成細(xì)胞和活體SERS成像的研究。第三，借助于金納米棒的特殊性質(zhì)，應(yīng)用該載藥體系實現(xiàn)癌細(xì)胞光熱-化學(xué)復(fù)合治療效果。
　　本工作有三個創(chuàng)新點：首先，提出了一種用于載藥的簡便通用的SERS標(biāo)記方法，先合成一個空載體，然后將報告分子連接到金棒上，繼而將藥物分子載入多孔二氧化鈦（mTiO2）殼中，這種SERS標(biāo)記方法可以產(chǎn)生足夠強(qiáng)的拉曼信號，從而用于活細(xì)胞和活體成像。第二，選用mTiO2作為

6、新的載藥材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多孔二氧化硅（mSiO2），mTiO2和mSiO2一樣有很好的載藥和釋藥能力，但mTiO2所具有的強(qiáng)化學(xué)惰性賦予其在生物體內(nèi)更好的穩(wěn)定性。第三，金棒作為SERS基底，其近紅外吸收特性被開發(fā)用于監(jiān)測藥物釋放和光熱治療，更重要的是將載藥的AuNR@void@mTiO2納米結(jié)構(gòu)與MCF-7共培養(yǎng)并輔以激光照射可觀察到明顯的細(xì)胞死亡現(xiàn)象，這是化療-光療協(xié)同作用的結(jié)果。結(jié)果顯示，SERS標(biāo)記的納米載藥體系是極具潛力的治療診斷