聚吡咯包覆铋纳米粒子的合成及癌症诊疗性能研究

摘要

近年来，因癌症引发的死亡率逐年升高，癌症已经成为威胁人类生命健康的主要因素，因此在临床上对肿瘤进行早期的诊断并进行有效的治疗就成了当务之急。传统治疗癌症的方法主要有手术切除、化学疗法和放射性疗法，但是这些传统的治疗方法都存在一定的缺陷，比如无法完全根除肿瘤，治疗周期长，增加病患的痛苦等。随着科学技术的进步，由近红外光诱导的光热治疗（PTT）作为一种绿色疗法引起了人们的关注，它能够达到靶向消除肿瘤的效果，且对周围健康组织无毒副作用。为了提高光热杀伤效率并且在治疗过程中对肿瘤进行实时的监测，需要医学成像手段来提供肿瘤在体内的位置和大小情况。因此，将成像诊断与光热治疗结合的治疗手段成为了如今癌症治疗的新方向，寻找兼具成像与光热治疗的多功能纳米材料是目前科研人员的研究热点。
　　本论文通过简单的一步化学氧化聚合反应让聚吡咯在铋核外自组装成壳，形成具有核壳结构的聚吡咯包覆的铋纳米粒子（Bi@PPy NPs），然后利用聚乙二醇（PEG）进行修饰，改善其生理稳定性，得到兼具X射线断层扫描（CT）成像、光声（PA）成像和光热治疗的多功能复合纳米粒子（Bi@PPy-PEG NHs）。通过稳定性实验和细胞毒性实验表明得到的Bi@PPy-PEG NHs显示出优异的生理稳定性和生理相容性以及低的细胞毒性。此外，Bi@PPy-PEG NHs在光热转换实验中表现出很强的近红外吸收和高的光热效果，光热转换效率高达46.3%。在体外光热消除癌细胞的实验中，癌细胞在经过样品粒子和近红外激光照射处理后被成功杀死，说明样品粒子有优异的光热治疗癌细胞的功能。同时，在体内和体外成像实验中，Bi@PPy-PEG NHs在CT成像和PA成像上均表现出成像信号增强作用，说明样品粒子能在抗肿瘤治疗过程提供准确的诊断信息。
　　本论文将具有高的X射线衰减系数的无机材料（Bi）和具有强的光热能力的有机材料（PPy）结合，再通过具有良好生理稳定性的材料进行表面修饰，将光热治疗和成像诊断有机结合在一起，并且将各个材料的优势融合，弥补各自材料的不足，形成了粒径均一、形貌规则的兼具CT/PA成像和光热治疗的多功能诊疗试剂，表现出良好的生理相容性和优异的生物安全性，为进一步的临床研究奠定了基础。

目录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 癌症治疗

1.3 医学成像

1.4 铋基纳米材料

1.5 本课题的研究目的，意义以及主要内容

第2章 实验材料与方法

2.1 实验药品与仪器

2.2 实验方法

第3章 Bi NPs的合成、表征及光热性能研究

3.1 引言

3.2 Bi NPs的合成与表征

3.3 Bi NPs的光热性能研究

3.4 本章小结

第4章 Bi@PPy-PEG NHs的光热及成像性能研究

4.1 引言

4.2 Bi@PPy-PEG NHs的合成及表征

4.3 Bi@PPy-PEG NHs的光热性能研究

4.4 Bi@PPy-PEG NHs的细胞毒性研究

4.5 Bi@PPy-PEG NHs的体外光热治疗研究

4.6 Bi@PPy-PEG NHs的体内外成像性能研究

4.7 本章小结

结论

展望

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的学术成果

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致谢