水滑石基复合材料在双模成像与癌症治疗方面的研究

The establishment of a nanoprobe with imaging diagnostics and therapeutics has become a hot spot for cancer therapy. However, how to precisely regulate the structure of the composite and further understanding of the mechanism of cancer diagnosis and treatment in order to achieve accurate treatment of cancer remain a challenge. In this project, the theranostics probes were synthesized by dispersing the bi-functional drug molecules (e.g. metal complexes, photoactive molecules) onto the monolayer LDH by systematically control the elements and the lattice confinement effect of the LDH. Moreover, magnetic resonance imaging, fluorescence imaging and photoacoustic imaging were used to dynamically observe the localization of theranostics probes both in vivo and in vitro. By the implementation of this project, a new idea for the design and preparation of LDH-based therapeutic probes will be provided, which possess important fundamental research value and practical application prospect.

构筑具有成像诊断与治疗双功能的诊疗一体化纳米探针成为癌症高效诊疗研究的新热点。然而，如何精确调控诊疗一体化纳米探针的复合结构及深入认识对癌症诊疗的作用机制，以实现对癌症的准确诊断与精准治疗，成为当前研究中面临的挑战。本项目拟基于水滑石纳米单片层可调变的二维纳米结构及其独特的晶格限域效应，通过化学键或者氢键作用，将双功能药物分子(例如：金属配合物，光活性分子)高分散于单片层LDH主体层板上，得到具有双模/多模成像与癌症治疗效果的新型诊疗一体化纳米探针材料。采用核磁-荧光和荧光-光声等表征手段，动态观测具有纳米复合结构的一体化探针在动物体内、体外的成像定位和对于特定癌症细胞的凋亡作用，揭示复合结构与成像、治疗效果之间的内在联系，探究一体化探针对癌症治疗的机理，为形成了高性能的诊疗一体化探针提供了有力的理论支撑。

构筑具有双模成像与癌症治疗双功能的诊疗一体化纳米探针成为癌症高效诊疗研究的新热点。本项目基于水滑石纳米单片层可调变的二维纳米结构及其独特的晶格限域效应，设计出系列不同结构、形貌的二维诊疗一体化探针复合材料，系统研究了诊疗一体化探针结构与性能之间的构效关系，取得了如下成果：①设计并构筑了多种二维诊疗一体化探针②实现了从微观结构对抗肿瘤性能的精细调控，揭示了纳米材料复合结构与成像、治疗效果之间的内在联系；③探究了一体化探针对癌症治疗的机理，为形成了高性能的诊疗一体化探针提供了有力的理论支撑。此外，迄今为止，围绕着课题任务书所涉及研究内容，课题组已在学术刊物上发表SCI研究论文7篇；培养博士研究生2人，硕士生研究生3人。课题组圆满完成了项目计划任务书所规定的研究内容，实现了预期目标。