DSPE-PEG-TAT功能化VONc纳米颗粒用于近红外二区成像引导的光热治疗

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作者：李增银

摘要：随着社会经济快速发展与人口老龄化、环境污染等问题的加剧,癌症已成为全球公共卫生的持续危机,恶性*的*一直是各国迫切需要解决的问题。光热*(PTT)具有无创、可控性强、精准性高等优点,引起了广泛的关注。但是多数光热疗法聚焦于可见光区,其组织穿透深度较浅。近红外光(NIR,750～1350 nm)具有更深的组织穿透深度、较少的组织吸收和散射、低的光毒性等优势,已经在癌症*中突显出重要的应用前景。萘酞菁(Nc)具有良好的光稳定性、大的近红外区消光系数且易化学改性、光谱可调,常作为光敏剂和造影剂,但其单分子具有较强的疏水性和较短的*区滞留时间等问题,需通过中心金属螯合、外围取代、脂质体载体等来增强其水分散性,合成过程比较复杂、Nc分子的装载率低,而且这种以寡聚体或者单分子形式存在的Nc分子在近红外光区的吸收较弱,光、热稳定性差,影响体内*效果,限制了其生物应用。

如何利用Nc分子的光学特性,改善材料的水分散性,制备出新型高效的近红外区诊疗一体化Nc光敏剂,是该领域亟待解决的难题。基于此,本论文具体的研究内容包括以下部分:1、四叔丁基钒氧萘酞菁(VONc)的自组装及其物性表征采用共溶剂法和微乳辅助的超分子自组装策略,制备VONc纳米微球(VONc NPs)。通过改变单体的浓度、乳化剂的浓度和种类,实现了对VONc组装体的形貌、尺寸和光谱的调控,并得到形貌规整且尺寸在100 nm左右的VONc微球。与VONc单分子相比,VONc NPs具有更宽的紫外-可见-近红外吸收光谱,最大吸收波长可拓展到1400 nm;在808 nm激光激发下的近红外荧光也可拓宽至1400 nm处,而全光谱近红外成像仪信号显示在1550 nm仍有较为明显的荧光。

光热性能测试表明,当VONc NPs的浓度达到100μg/m L时,光照10 min,VONc NPs水溶液温度从27.6℃升高到72.2℃,且循环5次没有明显的衰减,光热转换效率为46.6%,显示出*的光热性能和光热循环稳定性。光声成像结果表明,VONc NPs显示出浓度依赖的光声信号,且在770 nm处达到最高值。这些结果表明,VONc组装体具有近红外二区荧光成像功能和优良的近红外光热性能,是潜在的诊疗一体化近红外光敏剂。2、VONc NPs近红外二区荧光成像介导的光热*选取具有较高光热转换效率和*近红外成像效果的VONc NPs,对其进行靶向修饰。通过纳米微球的EPR效应和靶向修饰提高其在*病灶位置的聚集,进一步研究其在细胞层面以及小鼠体内的光热*效果。

细胞流式结果表明,VONc@DSPE-PEG-TAT与He La细胞共同孵育6 h时细胞内吞效果达到最佳;激光照射9 min时,Hela细胞的杀死率高达85%;激光共聚焦活死染色、流式凋亡实验明确VONc@DSPE-PEG-TAT具有*的光热*效果;构筑皮下荷瘤小鼠模型,1150 nm波长下,纳米微球均能清晰地呈现出腹部和后肢血管的清晰轮廓,且在6小时*部位积累达到最大值;荷瘤小鼠*实验中,小鼠体重变化、主要器官的组织切片染色、血常规、生化指标分析表明VONc@DSPE-PEG-TAT没有明显的系统毒性。这些结果表明,VONc@DSPE-PEG-TAT实现了近红外二区成像介导的光热*,进而为开发高效、智能、诊疗一体化的纳米材料提供了新策略。

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