基于上转换纳米晶光动力治疗纳米载体系统的构建

摘要

光动力疗法是治疗恶性肿瘤的一种新兴方法，但目前光动力治疗存在治疗药物水溶性差、激发光组织穿透度低等缺陷。纳米药物递送系统的出现为解决光动力治疗药物水溶性差的问题提供了有效的解决方法。在众多的纳米药物载体中，上转换纳米晶是一类可以吸收近红外光并将其转换为紫外或可见光的纳米粒子，可有效提高激发光源的组织穿透深度。鉴于此，本文以上转换纳米晶为基础，通过采用高分子聚合物以及介孔硅对其进行表面修饰，构建出两种用于深部肿瘤光动力治疗的纳米药物递送系统。具体研究内容如下：
　　1.用于光动力治疗的载药上转换聚合物囊泡（ZnPc loaded-UCN@lipid@polymersome NPs）的构建及应用。本文用双亲性脂质体谷氨酸十八烷基季铵盐将上转换纳米晶从油相转移到水相。并通过双亲性嵌段聚合物聚苯乙烯-聚丙烯酸自组装形成聚合物囊泡，将上转换纳米粒子和光敏剂包裹在胶束内，从而构建出一种高稳定性、高载药量、多功能化的纳米药物递送系统。实验结果表明，制备的纳米载药微粒粒径均匀、分散性好。在980 nm近红外光照射下，能够产生活性氧用于光动力治疗。与此同时，上转换纳米晶发出的荧光还可实现对细胞的荧光成像。此外，该纳米载药粒子在经靶向肽分子RGD修饰后有更高的进胞效率。
　　2.基于上转换纳米晶的光控药物释放体系(Dox loaded-UCNP@mSiO2-(Azo+RB) NPs)的构建及应用。本文以(NaYF4:Yb,Tm)@0.6(NaYF4:Yb,Er)上转换纳米晶为核，介孔二氧化硅为包附基质，孟加拉玫瑰红分子为光敏剂，阿霉素为化疗药物，光敏感小分子偶氮苯为“分子桨”，成功构建出近红外光响应的、可用于共释化疗药物及活性氧的纳米药物递送系统。实验结果证明该纳米载药体系粒径约为70 nm，分散性好。在近红外光照射下，上转换纳米晶发出的绿色荧光可以使光敏剂产生活性氧用于光动力治疗，同时发出的紫外/蓝光可以使硅球上所连接的光敏感分子 Azo发生光异构化反应，通过分子摆动将介孔硅孔内的化疗药物释放出来，从而实现化疗与光动力治疗的协同治疗。跟单一的化疗及光动力治疗相比，基于该纳米载药粒子的协同治疗对肿瘤细胞杀伤效果显著增强。
　　综上所述，本文以上转换纳米晶为基础，成功构建出两种用于肿瘤荧光成像及治疗的多功能纳米药物递送系统，为上转换纳米晶在肿瘤诊断和治疗领域的应用提供了新方法。

目录

声明

第一章绪论

1.2纳米药物递送系统

1.2.2 纳米药物递送系统的基本特征

1.2.3常见的纳米药物递送系统类型

1.3上转换纳米晶

1.3.2上转换纳米晶的合成

1.3.3上转换纳米晶表面修饰

1.3.4上转换纳米晶的生物医学应用

1.4本课题的提出及研究意义

第二章用于光动力治疗的载药上转换聚合物囊泡的构建及应用

2.1引言

2.2实验部分

2.2.2实验过程

2.2.3样品表征

2.3实验结果与讨论

2.3.1载药上转换聚合物囊泡的合成及表征

2.3.2上转换荧光发射光谱分析及紫外-可见光光谱分析

2.3.3载药量及药物包封率分析

2.3.4细胞毒性实验及细胞荧光成像分析

2.3.5活性氧产生能力测试及体外肿瘤细胞抑制实验

2.4本章小结

第三章基于上转换纳米晶的光控药物释放体系的构建及应用

3.1引言

3.2实验部分

3.2.2实验过程

3.2.3 样品表征

3.3实验结果与讨论

3.3.1上转换纳米体系的制备及表征

3.3.2光控药物释放实验

3.3.3细胞毒性实验

3.3.4细胞荧光成像实验及胞内光控药物释放实验

3.3.5活性氧产生能力测试及体外肿瘤细胞抑制实验

3.4本章小结

第四章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢