近年来,水溶性共轭聚合物由于其良好的水溶性、优异的光电性能以及较低的生物毒性,被用于荧光/光声成像引导的肿瘤治疗研究。光声成像(PAI)通过探测光声造影剂吸收光能后转化的超声信号重建出生物组织的图像,具有高对比度、高穿透性和高分辨率等优点;荧光成像(FLI)通过探测荧光造影剂被激发后发射的荧光信号强度形成图像,具有灵敏度高和响应快速等优点。两种成像方式相结合将体内肿瘤情况可视化,在实时引导和动态点击此处监测肿瘤治疗方面发挥巨大作用。目前,光动力疗法(PDT:光敏剂在光照条件下,产生活性氧从而消融肿瘤)、光热疗法(PTT:通过光热剂将光能转变为热能杀死肿瘤细胞)和化学动力疗法(CDT:通过芬顿或类芬顿反应产生的羟基自由基使肿瘤消融)近年来引起了广泛研究兴趣。它们都具有副作用和侵袭性小、特异性高的优点,而且研究表明,PTT和PDT结合可以相互促进,PTT与CDT结合可以增强CDT功效。目前开发的大selleck抑制剂多数诊疗剂的吸收和发射都集中在近红外一区(NIR-I,700-1000 nm),但是在近红外二区(NIR-II,1000-1700 nm)激发Cicindela dorsalis media可更有效减少组织的光散射、光吸收和内源性荧光,使激发光能更有效地穿透生物组织进行成像和治疗,所以迫切需要开发NIR-II吸收的诊疗剂。二氧化锰(Mn O_2)纳米材料是一种具有氧化还原性的过渡金属氧化物纳米材料,具有独特的组成、结构和物理化学特性。Mn O_2在弱酸性的肿瘤环境中,可以与H_2O_2反应生成Mn~(2+)和O_2,Mn~(2+)与H_2O_2发生类芬顿反应产生·OH,即可增强PDT又可增强CDT。因此,Mn O_2纳米材料为增强治疗效果提供了新的路径。吡咯并吡咯二酮(DPP)衍生物易于在NIR区域实现强吸收,具有高的平面性、较强的吸电子能力、良好的光热转换能力和一定的单线态氧产生能力。所以,本文设计开发了一系列DPP基NIR吸收水溶性共轭聚合物,并与Mn O_2制备复合纳米材料。用于FLI/PAI引导的PTT/PDT/CDT协同肿瘤治疗。主要的研究工作如下:1、以DPP衍生物和4,9-双(5-溴噻吩基)-6,7-双(4-己氧基苯基)-[1,2,5]噻二唑并[3,4-g]喹喔啉(TQ)为电子受体(A),掺杂不同比例的芴类衍生物(0,10%,20%)作为电子供体(D),通过直接(杂)芳基化聚合反应(DHAP),得到三种水溶性共轭聚合物P1、P2和P3。在DPP和芴衍生物的侧链都引入聚乙二醇(PEG),随着体系中芴衍生物比例的增加,聚合物的吸收发生红移,在808 nm和1064 nm的吸收逐渐增强。P1、P2和P3的单线态氧产率分别为25.20%、22.35%、56.07%,光热转化效率分别为31.92%、45.02%、30.89%(808 nm激发),以及38.76%、59.17%、41.17%(1064 nm激发)。P2的光热效果最好,而P3的单线态氧产率和荧光量子产率最高。小鼠乳腺癌细胞(4T1)实验证明,三种聚合物均能通过PDT/PTT协同治疗抑制癌细胞的增殖,P2、P3的效果优于P1。2、本课题组之前制备的共轭聚合物DPP-PEG有较强的NIR-I区吸收峰(812 nm)和NIR-II区荧光发射(950-1400 nm),以及良好的光热转换性能和一定的光动力性能,水溶性仍需要改善。基于Mn O_2的优异性质,本章采用生物矿化方法制备了牛血清蛋白BSA-Mn O_2(B-M)复合物,进一步负载DPP-PEG,得到DPP-PEG/BSA-Mn O_2(DPP-PEG/B-M)复合纳米材料,同时制备了DPP-PEG/BSA(DPP-PEG/B)作为对照。DPP-PEG/B-M比DPP-PEG的水溶性和单线态氧生成能力显著提高,并且由于Mn O_2的加入,能在肿瘤微环境中产生·OH,同时也增强了CDT效果。4T1细胞实验也证明,DPP-PEG/B-M比DPP-PEG/B更能抑制癌细胞的增殖。与此同时,4T1荷瘤小鼠实验证明,DPP-PEG/B-M能够在体内产生FL/PA信号,具备FLI/PAI指导的PDT/PTT/CDT协同治疗潜力。