肿瘤信号响应的光动力药物纳米载体的研究

光动力疗法（PDT）是利用药物的光动力效应进行肿瘤治疗的一种新技术，它不会损害生物体的造血系统和免疫系统的功能。本研究项目拟采用材料设计的方法，将PDT和纳米技术结合，制备出对肿瘤细胞内高浓度的过氧化氢敏感的过氧草酸酯聚合物纳米微粒。将光动力药物包裹在过氧草酸酯纳米微粒中，利用过氧化氢和过氧草酸酯纳米载体反应生成的中间高能产物，自动激发光动力药物，获得有最佳抗肿瘤效果的纳米光动力药物载体。在此过程中，依靠化学能自发激发光动力药物，无需外加激光源，且能克服传统光动力疗法无法治疗深层肿瘤的难题。以此为基础，将促过氧化氢生成剂和光动力药物共同包裹在载体，提高肿瘤细胞内的过氧化氢浓度，增加疗效。并将上述光动力药物纳米微粒进行体内实验，研究这种过氧化氢应激的自发治疗纳米药物载体在体内的治疗效果，从而探索一种肿瘤信号敏感的主动应激治疗载药纳米微粒体系，为肿瘤治疗提供一类新的纳米药物载体。

1、利用两亲性的嵌段共聚物同时包裹过氧草酸酯低聚物、荧光染料和光动力药物，制备多功能纳米胶束进行低浓度过氧化氢的成像检测。过氧草酸酯官能团在水体系中不稳定。采用胶束包裹的方法，一方面可以保护过氧草酸酯低聚物避免与水直接接触而延迟水解，另一方面草酸酯和过氧化氢反应的能量可以有效地转移到相邻的荧光染料上，然后染料释放光能用于光动力治疗,将肿瘤的诊断和治疗结合。采用内源性的化学发光来激发光动力治疗，不论肿瘤是深入的还是靠近皮肤的，都可以采用此法进行光动力治疗,提供了一个解决光动力治疗不能深入体表的方案；这个体系使得我们在光动力治疗方法上建立了新的领域，即不使用外加激光来实现恶性肿瘤的光动力治疗。这一部分的工作已经发表（JOURNAL OF BIOMEDICINE AND BIOTECHNOLOGY，2011）.2、利用重金属元素制备的纳米颗粒表面等离共振激发的效应，制备同时具有生物分子检测和多种抗菌功能的纳米载体：首先以我们早期制备的壳聚糖-聚丙烯酸纳米微粒为模板，在微粒表面沉积一层银纳米壳。由于银纳米壳的表面等离激发效应，所得纳米材料具有很强的表面增强拉曼效应，利用该效应，可以有效的检测溶液中存在的生物分子，其检测限和灵敏度都有较大的提高(Journal of Colloidal and Interface Science,2013)。由于银纳米壳在近红外的照射下，可将近红外射线转化成热量，从而使纳米颗粒的温度在短时间内快速升高。利用这一特性，我们将上述复合型纳米材料作为抗菌材料使用。研究结果表明：我们将该纳米颗粒和不同的细菌共培养，该纳米材料在近红外光的照射下产生热量，可以快速的杀死细菌；而且纳米银壳缓慢的释放银离子，可以长时间的抑制体系中细菌的增值（RSC Advance）..3、我们将具有近红外/远红外发光特征的共轭聚合物以及磁性四氧化三铁纳米颗粒包裹在叶酸修饰的PLGA纳米颗粒中，制备同时具备荧光和核磁共振探针性能的载体材料。磁性材料表面修饰的脂质体能够有效的包裹磁性颗粒避免磁性颗粒对荧光分子的淬灭效应。而纳米颗粒表面修饰的叶酸是的纳米颗粒可以靶向输送到肿瘤组织。体内外的实验表明这一体系是一种优异的双模肿瘤诊断材料。