稀土材料修饰中空金壳的复合纳米平台用于近红外二区成像及治疗研究

纳米材料诊疗一体化系统由于其具有药物载体的靶向运输、病灶成像、药物的可控释放及预后检测等多种功能,成为癌症的早期诊断与治疗的有效途径。稀土纳米粒子(RENPs)和中空金壳(Au shell)已被分别用于荧光成像和光动力治疗,其中,RENPs被认为是一种很有前景的荧光材料,但由于荧光强度弱限制了它的应用。与此同时,中空金壳在近红外光的激发下,表面等离子体共振(SPR)驰豫产生热电子,可产生热效应和多种活性氧自由基。然而它的活性氧产量较低。基于以上问题,本论文拟设计一种新型纳米诊疗一体化系统,在中空金壳表面修饰稀土纳米粒子来增强单一材料的活性氧产生,用于深层组织肿瘤的成像和清除。为纳米诊疗一体化系统的设计提供崭新的思路,对癌症的早期诊断和治疗有着重要意义。本论文首先通过模板刻蚀法制备了中空金壳,研究其光热效果和光动力Compound 3体内实验剂量效果,用于肿瘤的治疗,随后选择Na Er F_4为基质的稀土氟化物,研究其独特的发光性能,将其应用于近红外二区成像,最后以中空金壳为基底,负载Na Er F_4,构建成像与治疗一体化的多功能诊疗平台。主要研究内容如下:实验通过水热法合成Ag纳米粒子,然后刻蚀成粒径为100 nm左右的中空金壳,建立了一种既有光热性能又有光动力性能的纳米治疗体系。系统地研究了在808 nm激发光源下,中空金壳吸收808 nm的光,在不同浓度下,中空金壳水溶液的升温变化,结果表明中空金壳纳米颗粒具有优异的光热性能。使用1,3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)检测中空金壳单线态氧(~1O_2)的产生能力,结果表明在808 nm激发光源激发下,中空金壳纳米粒子可以产生~1O_2,通过体外实验证明了中空金壳有良好的光热性能和infected pancreatic necrosis光动力性能。随后,通过细胞毒性、细胞活死染和小鼠体内的肿瘤消融实验,进一步证明了中空金壳的光热效果和光动力治疗效果。使用高温热解法制备Na Er F_4基的纳米粒子,通过调节浓度合成了20 nm左右的Na Er F_4。利用TEM、XRD、BYL719配制Zeta电势、XPS、吸收光谱和光致发光光谱等测试对Na Er F_4进行了形貌、晶相、电位和光谱吸收和发射光谱的表征,结果表明Na Er F_4纳米粒子呈现出较强的1525 nm的近红外二区发射。因其具有深的组织穿透能力、高信噪比和空间分辨率。可以应用于生物光学成像。然后以镧系稀土材料和中空金壳为基质,开发一种新型的原位生长方法来构建多功能复合纳米材料实现成像与治疗一体化。