具有检测与热化疗特性的多功能拉曼探针的研究

表面增强拉曼散射效应（SERS）以其高灵敏度的特点在生物医学领域受到越来越多的关注。近年来，国际上出现了研发多功能拉曼探针的趋势，例如发展一种光学性质高度可调的复合金纳米壳球体的拉曼探针，不仅极大的提高检测灵敏度，而且通过体外近红外激光照射体内的金纳米壳球体，传送治疗所需热量，将检测与治疗结合起来。这些SERS活性基底拉曼探针的多功能化对目前医疗模式的变革是一个极大推动。本项目主要目标是研究具有检测与热化疗性能的复合纳米粒子多功能拉曼探针，将磁性纳米颗粒及抗癌药物装载到热敏凝胶中，在其表面组装金纳米粒子并接上拉曼标记分子和特异性抗体，通过抗体寻找到癌细胞，经过SERS技术进行检测，然后采用磁感应热疗技术以及热疗的同时在靶部位释放药物进行化疗的方法杀灭癌细胞。通过设计并优化拉曼探针结构，研究探针体系的多功能的有效性，为肿瘤的In vivo无创检测及治疗奠定一定基础。

表面增强拉曼散射效应（SERS）以其高灵敏度的特点在生物医学领域受到越来越多的关注。近年来，国际上出现了研发多功能拉曼探针的趋势，例如发展一种光学性质高度可调的复合金纳米壳球体的拉曼探针，不仅极大的提高检测灵敏度，而且通过体外近红外激光照射体内的金纳米壳球体，传送治疗所需热量，将检测与治疗结合起来。这些 SERS 活性基底拉曼探针的多功能化对目前医疗模式的变革是一个极大推动。本项目主要目标是研究具有检测与热化疗性能的复合纳米粒子多功能拉曼探针。主要研究内容包括装载磁性纳米颗粒和药物的多功能拉曼探针的设计与制备。包括磁性纳米颗粒、金纳米颗粒和热敏凝胶的制备以及探针的结构设计、组装和修饰；多功能拉曼探针的性能分析，包括探针的稳定性，发热性能以及SERS信号的灵敏性等；在细胞实验中的探针的稳定性的评价等。在本研究中，通过组装油酸包裹的四氧化三铁（Fe3O4）、具有适当的低临界溶解温度（LCST）的温敏凝胶、具有一定尺寸的金纳米粒子，制备了同时具有温敏特性、磁致发热、表面增强拉曼响应的多功能拉曼探针。研究结果表明，本拉曼探针磁致发热温度可达到45°C，温敏凝胶的LCST在40°C，当温度高于此LCST时装载在凝胶内部的化疗药物将被释放出来，可以达到对肿瘤的热化疗目的。通过对结晶紫分子的拉曼增强实验显示，本拉曼探针具有良好的表面增强拉曼响应，对体内无创检测的可行性提供了支持。通过与细胞相互作用的实验表明，本拉曼探针被巨噬细胞吞噬的几率只有Fe2O3 @DMSA NPs的10%，说明了拉曼探针在体内长循环的可能性。借助肿瘤组织特异性EPR效应( enhanced permeability andretention effect)使循环系统中的纳米材料逐渐富集在肿瘤部位, 从而增强携带的药物在肿瘤病灶部位的靶向性和疗效、增强诊断信号，提高检测灵敏度，也就保证了探针的有效性。本项目研究首次制备了Fe3O4@热敏凝胶@金纳米粒子复合粒子，在该复合粒子上装载药物并修饰拉曼标记分子和抗体等，就可以实现对肿瘤等疾病的检测与热化疗一体化，对于探索肿瘤体内无创检测与治疗具有重要意义。