研究背景与目的:癌症是严重威胁人类生命与健康的重大疾病之一,化疗是主要的治疗方式。然而,化疗的非特异性的细胞毒性、转运时的泄漏、肿瘤组织中的低浓度很大程度上影响患者生活。纳米材料对肿瘤血管的高渗透性、在长效滞留、增加药物溶解度、高生物利用度使其成为当下研究的热点。但用于靶向治疗的纳米粒子无法实现早期精准诊断、实时监测疗效,因此,为了满足临床诊断需求,利用纳米技术将核磁成像造影剂、光声成像造影剂和荧光成像剂等靶向递送到肿瘤组织,可进一步对恶性肿瘤的定位与诊断,实现癌症的诊断与治疗的一体化。单宁酸(TA)作为天然的植物多酚,能够与金属粒子螯合形成络合物。此外,TA-Fe(Ⅲ)复合物在近红外光下具有优越的光热效应,在生物医学领域具有较好的应用潜力。因此,本论文利用单宁酸-铁(Ⅲ)的光热转化能力,选用生物相容性良好的介孔二氧化硅(MSNs)负载阿霉素(DOX)并对其表面修饰TA-Fe(Ⅲ)。为了进一步提高纳米粒子的生物相容性,在其表面修饰BSA配合物,实现对肿瘤的光热和化疗协同治疗。材料与方法:1.通过溶胶凝胶法制备介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs),通过改变反应转速、温度以及投料比来优化实验参数,选择最佳合成工艺。通过3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对其进行氨基化修饰得到氨基化介孔二氧化硅纳米粒子(MSN-NH_2),并负载阿霉素(DOX)。然Sediment microbiome后,利用多酚-金属-蛋白配位自组装制备p H响应性单宁酸-铁修饰的载药介孔二氧化硅纳米粒子(TA-Fe(Ⅲ)@MSN@DOX)。通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征纳米粒子形貌;通过动态光散射纳米粒度仪(DLS)表征粒径分布与电位大小;通过傅里叶变换红外光谱仪(FITR)表征纳米粒子表面官能团变化、X射线光电子能谱分析(XPS)进行元素分析,利用电感耦合等离子光谱仪(ICP)考察纳米粒的Fe(Ⅲ)含量;利用紫外分光光度法检测药物的载药率(DL),荧光分光光度法考察在不同p H条件下纳米粒中药物的释放情况。2.通过CCK 8和live/dead细胞染色实验评价空白纳米粒的安全性和载药纳米粒对人MCF-7乳腺癌细胞的增殖抑制作用。通过细胞摄取实验比较了人MCF-7乳腺癌细胞对纳米粒摄取情况。3.建立4T1荷瘤小鼠模型,通过尾静脉注射纳米粒,并给予近红外光照射,考察了纳米粒在体内的光热效应。4.建立4T1荷瘤小鼠模型,通过尾静脉注射纳米粒,进行体内药效学实验,考察纳米粒的体内抗肿瘤疗效,利用苏木精和伊红对组织切片进行染色(H&E染色)进一步考察了纳米粒的抗癌疗效和安全性。结果:1.本研究所构建的纳米粒为规则的圆球形,粒度分布均一,具有明显的丁达尔效应,平均粒径为465±44.95 nm,电位为-30.1 m V,多分散系数(PDI)为0.201。体外释放实验结果表明,纳米粒子具有p H响应能力;体外光热实验表明,纳米粒子具备良好的光热转换能力。2.细胞毒性实验和live/dead细胞染色表明:空载纳米粒(TA-Fe(Ⅲ)@MSN)在实验剂量下安全性良好,而载药纳米粒(TA-Fe(Ⅲ)@MSN@DOX)能够明显抑制小鼠MCF-7乳腺癌细胞的增殖。细胞光热实验表明,TA-Fe(Ⅲ)@MSN纳米粒子的光热抗MCF-7细胞疗效随红外照射功率和纳米粒浓度增加而增强LY2835219细胞培养,TA-Fe(Ⅲ)@MSN@DOX并给与红外照射组具备良好的化疗和光热协同抗肿瘤疗效。细胞摄取实验表明,纳米粒(TA-Fe(Ⅲ)@MSN)在4 h左右可以进入细胞。3.体内光热实验表明,纳米粒在近红外激光辐照5 min后能够升温至46.7℃,在荷瘤小鼠体内具有良好的光热效应。4.体内抗肿瘤实验表明,纳米粒能够有效抑制4T1荷瘤小鼠的肿瘤生长,并且光热治疗的引入更能增强纳米粒的抗肿瘤效果,能够实现肿瘤的消融。体内安全性实验表明,纳米粒对小鼠的各个重要脏器(心、肝、脾、肺、肾)无明显损伤,表明纳米粒的安全性良好。结论:本研究成功设计并制备了一种诊疗一体化载药纳米粒(TA-Fe(Ⅲ)@MSBaf-A1化学结构N@DOX),纳米粒在体外具有良好的酸性响应释放能力和光热性能,体外、体内试验证实,该纳米粒子具有具有良好的光热治疗和化疗协同抗肿瘤效果,为开发新的具有光热成像和化疗功能的诊疗一体化纳米粒子提供新的思路。