自21世纪以来,癌症已经成为引起人类死亡的重要因素之一,每年有数千万人被诊断出患有癌症,严重威胁人们的生命健康。如今临床中针对癌症的治疗手段主要有手术、放疗以及化疗,但是这些方法会有一定的风险性,副作用明显并且会破坏免疫系统,复发的可能性很大。而光热治疗作为一种新兴的癌症治疗手段由于其无创性、非接触性,在肿瘤治疗方面引起了人们的兴趣,而且纳米材料技术的飞速发展正为光热治疗领域打下坚实基础,成为了一种可替代的癌症治疗方法。光热治疗是指通过GSK1120212体内实验剂量对纳米光热剂富集的肿瘤部位利用近红外光照射,使纳米光热剂将光能转换为热能,从而产生高温更多使肿瘤Brain biopsy细胞热消融的治疗手段。但是,在高温环境中肿瘤细胞为了减弱高温所带来的伤害,会启动自我保护机制,激活癌细胞的抗凋亡程序。因此为了增强癌细胞的热敏感性,可以通过改变光热转换剂的浓度、提高激发光功率密度或反复光照,但是这些方法会引起剂量依赖性毒性、炎症等不可逆的伤害,从而危害附近的正常细胞和健康组织。所以,如何降低细胞的耐热性仍是一个亟待解决的问题。MXene作为一种新型二维纳米材料,因其出色的物理化学性质、大的比表面积及丰富的表面官能团成为了人们的研究热点,并且相较于其他二维材料,MXene具有出色的亲水性以及易于表面修饰等特点,可以更好地应用于生物医学领域。在这项工作中,我们开发了一种新型的Ti_3C_2@Qu纳米复合材料,可应用于热休克蛋白抑制型光热治疗,有效提高了光热治疗的治疗效果。具体研究内容如下:1、首先,本文通过两步刻蚀法对MAX相的钛碳化铝进行选择性刻蚀获得了尺寸在200-300 nm左右,厚度为2.5 nm左右的可适用于生物医学的小尺寸薄纳米片。然后对纳米片进行表面改性,通过静电吸附作用与聚乙烯吡咯烷酮修饰的槲皮素复合在一起,获得复合材料Ti_3C_2@Qu。利用SEM,TEM,XRD等表征手段探究复合材料的形貌以及理化性质,然后通过测试可见光-近红外吸收光谱,计算消光系数,通过改变溶液浓度以及激发光功率密度,探究该复合材料体外的光热转换能力以及光热稳定性,并且模拟肿瘤酸性微环境,研究槲皮素的释放行为。结果表明,该复合材料具有出色的消光系数[21.75 L/(g·cm)]和光热转换效率(31.34%),在酸性环境中可大量释放槲皮素,达到了预期效果,可应用于后续实验。2、随后,在细胞水平上探究了该材料的生物安全性及光热治疗效果。以黑色素瘤细胞B16为细胞模型,对该材料的细胞毒性进行评估,MTT实验结果表明在正常环境培养下,该复合材料具有生物安全性,即使是在100μg/m L的材料浓度下,细胞存活率仍达87.31%,而在808 nm近红外光激发下细胞存活率仅为17.68%。之后观察在不同组别下的细胞线粒体和细胞核染色情况,可以明显观察出复合材料Ti_3C_2@Qu通过抑制热休克蛋白的过表达,加速了细胞凋亡的过程,增敏了光热治疗。最后,建立荷瘤小鼠模型探究该复合材料在生物水平上的抗肿瘤效果,通过治疗和观察过程,可以发现该材料有效抑制了小鼠的肿瘤,并且具有较为出色的生物相容性,为后续其它生物体内实验打下良好基础。