基于纳米二氧化钛的低毒、高效抗肿瘤纳米药物的免疫机制研究及其筛选

Cancer is one of the major causes of death worldwide today. As one of the potential solutions to address this issue, using nanomaterials for tumor therapy is intriguing. We study the effect of different size, shape and modification of nanotitanium dioxide as the low toxicity and high efficiency antitumor drug. Optimization and selection of the characterization property parameters are performed. To understand the antitumor mechanism, we investigated the immunomodulatory activity of different size, shape and modification. We chose the typically immune cells such as dendritic cells, macrophages, spleen cells, B cells and T cells to study the mechanism and unveil the effect laws of size, shape and modification of nano titanium dioxide on the immunomodulatory activity. Our results shall pave the way for the application of inorganic nanostructures as low-toxicity and high-efficient antitumor drugs.

癌症正在成为新世纪人类的第一杀手。纳米技术的出现为肿瘤治疗带来了一些希望。无机纳米材料用于肿瘤治疗是现在国际研究热点，我们以乳腺癌肿瘤模型为研究对象，系统研究，不同粒径、形貌的纳米二氧化钛的免疫活性，同时对不同粒径、形貌、表面修饰的纳米二氧化钛的抑瘤效率进行研究，对材料进行优化、筛选，达到高效、低毒抗肿瘤的效果，通过对于免疫直接相关的细胞：数突状细胞、巨噬细胞、脾细胞、B细胞、T细胞等的影响，从细胞因子、基因蛋白水平对于抑瘤的免疫机理进行系统研究。

本项目系统研究纳米二氧化钛 (nano-TiO2) 对体内长期毒性进行了系统研究，包括对细胞产生毒性效果及其机理研究，对机体免疫功能的影响，以及不同暴露方式对小鼠长期毒性的影响。. Nano-TiO2对细胞产生毒性效果主要是细胞表面过量粘附的部分引起的，且毒性是由于阻断离子交换以及干扰胞排过程引起的。这些研究结果为低毒无机纳米材料的毒性研究提供一个统一的研究标准，为后续毒性研究提供一定借鉴。. Nano-TiO2对机体免疫功能的作用是通过与主要免疫细胞相互作用，释放细胞因子，从而增强机体免疫反应。研究nano-TiO2对免疫功能产生的影响，对于其健康发展及后续生物应用具有重要意义。. Nano-TiO2在小鼠体内的分布及毒理学效应与暴露途径、纳米颗粒尺寸和暴露后时间有关。Nano-TiO2都主要分布在肝、脾、肺等组织器官，在这些组织内的富集导致了组织不同程度的炎症，但并未影响到正常的肝肾功能。研究结果为不同暴露途径下的nano-TiO2在小鼠体内代谢分布及毒理学效应提供了较为丰富的数据。