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新型光纳米诊疗体系的构筑及应用

夏兵  
【摘要】:癌症的单一治疗方式并不能完全消除肿瘤和抑制癌细胞的转移,且长期使用抗癌药物会引发抗药性,这导致了化疗在后期治疗中会逐渐失效。为克服这一缺点,多模态成像指导的联合诊疗成为一种有效的治疗方式。目前光动力治疗(PDT)作为一种临床公认的微创光疗法,已经用于了癌症的治疗。在特定波长的光激发下,光敏剂可以激活产生能够杀死癌细胞的活性氧,从而实现肿瘤处的特异性治疗,并且副作用小。与此同时,光热治疗(PTT)作为一种创新性的非入侵肿瘤治疗方法,也能够克服光动力治疗的一些局限性,通过光热转换剂在肿瘤处的升温,达到对肿瘤细胞的热消融,从而有效提高治疗癌症的效果。目前生物成像技术能够以前所未有的清晰度提供各种生物实体的详细可视化信息,并实时监视各种生理和病理过程。近红外二区(NIR-II,1000-1700 nm)由于其成像质量高、灵敏度好、高成像深度而受到广泛的关注。与传统的成像方式相比NIR-II荧光成像具有成像成本低,操作简单,范围广,高选择性等诸多优势。光声成像(PAI)作为一种新兴的成像技术,具有高超声分辨率和强大的光吸收对比度,可以克服分辨率和常规荧光成像技术的深度限制。PAI可以进一步提供具有高选择性和深度穿透力的肿瘤组织3D图像,以在临床前和临床应用中获得高分辨率图像。因此在肿瘤的准确定位和治疗都有相当的应用潜力。本文基于吡咯并吡咯二酮(DPP)构筑了两种新型光纳米诊疗体系,结合近红外二区NIRII荧光成像和光声成像的引导,能够进行光热和光动力联合治疗具体的研究内容如下:(1)本文借助一种以DPP为主体的新型有机小分子构筑了具有光热和光动力性能的纳米诊疗体系(DPP-BDT NPs),其中DPP-BDT NPs采用简单的纳米沉淀法制备。所得的纳米粒子具有良好的水溶性,在近红外一区有良好的的吸收,且荧光发射在1000 nm处。DPP-BDT NPs也具有良好的光热光动力性能,可以在近红外二区NIR-II荧光成像和光声成像的引导下进行进行光动力和光热联合治疗。(2)本文借助一种以DPP为主体的新型聚合物构筑了具有光热和光动力性能的纳米诊疗体系(DPP-BN NPs),其中DPP-BN NPs采用简单的纳米共沉淀方法制备。所获得的纳米粒子在近红外一区有较好的吸收,以及在1000 nm处具有NIR-II荧光发射,同时具有良好的生物相容性和优秀的光学稳定性。在660 nm激光照射下,具有良好的癌细胞杀死作用,能够实现高效的光热/光动力治疗的效果,具有良好的肿瘤诊疗前景。


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