背景复发与进展是膀胱尿路上皮癌（bladder urothelial cancer,BUC）典型的生物学行为特征。提高BUC患者就诊时高复发进展风险的预判能力,可有效改善其诊疗及预后水平。肿瘤在体细胞生物学行为分析可用于评估肿瘤复发进展风险,其检测依赖荧光图像技术的发展,但在实现过程中存在技术上的困难。量子点（quantum dots,QDs）是一种纳米半导体晶体,因具有独特光学性质,被广泛应用在生物医学领域,为肿瘤细胞在体行为的研究提供了一种有效的研究思路。本文利用基于量子点的荧光探针,在细胞和动物水平,分析利用该探针进行膀胱尿路上皮癌体内非侵入性可视化肿瘤靶向成像的可行性。目的一方面,探讨量子点对人膀胱尿路上皮癌细胞的存活率、增殖、迁移以及侵袭能力的影响;另一方面,制备量子点偶联的抗人前列腺干细胞抗原（prostate stem cell antigen,PSCA）单克隆抗体荧光探针（QD-PSCA）,检测探针的荧光性质,观察该荧光探针对膀胱癌细胞的特异性标记成像,分析活体内肿瘤非侵入性靶向成像的可行性,为活体内肿瘤非侵入性的靶向成像提供实验基础。最后,探讨量子点抗体荧光探针（QD-PSCA）和量子点肽段荧光探针（QD-TAT）对膀胱尿路上皮癌细胞裸鼠皮下移植瘤的肿瘤在体可视化成像情况,为肿瘤微病灶的特异性识别、早期诊断、药物治疗等提供有效依据。方法采用CCK-8法检测量子点对膀胱癌细胞活力的影响;应用量子点荧光非特异性标记膀胱尿路上皮癌活细胞,用流式细胞仪检测量子点细胞标记率;观察不同浓度量子点被摄取进入细胞后对细胞增殖能力的影响;通过划痕实验、Transwell小室法比较分析已标记量子点的膀胱癌细胞和未标记量子点的膀胱癌细胞的迁移、侵袭能力。采用化学共价偶联的方法,制备氨基水溶性的（CdSe/ZnS）QD-PSCA单抗荧光探针,紫外分光光度计和荧光分光光度计测定探针的吸收光谱、发射光谱;应用量子点直接免疫荧光法检测QD-PSCA荧光探针对膀胱癌细胞的特异性标记能力,荧光显微镜下观察不同时间点探针对活细胞的标记效果。制备QD-PSCA和QD-TAT荧光探针,在体外分别将QD-PSCA和QD-TAT标记人膀胱尿路上皮癌细胞,荧光显微镜下观察两种探针对癌细胞的标记效果;将已标记量子点的肿瘤细胞悬液通过皮下注射于裸鼠右侧颈背部皮下,于不同时间点进行动物活体可视化成像,观察QD-TAT探针对BUC细胞在体内动态成像情况并分析荧光稳定性;建立膀胱癌细胞裸鼠颈背部皮下移植瘤模型,分别通过尾静脉注射QD-PSCA和QD-TAT探针,在不同时间点通过Maestro动物活体成像系统观察QD-PSCA和QD-TAT荧光探针对BUC皮下移植瘤的靶向成像情况以及探针在体内的分布情况。结果1.量子点对膀胱癌活细胞的毒性检测通过CCK-8检测发现,膀胱癌细胞和量子点共同孵育24 h后,其存活率随着量子点浓度的升高均显示下降趋势,在日常使用浓度（5 nM、10 nM和20 nM）下,实验组膀胱癌细胞存活率和对照组膀胱癌细胞存活率之间差异无统计学显著性（P均>0.05）,而量子点在高浓度情况下（40 nM、80 nM）,实验组和对照组膀胱癌细胞存活率之间差异具有统计学意义（P<0.05）。2.量子点对膀胱癌活细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响量子点标记膀胱癌EJ细胞2 h后,流式细胞仪检测量子点对细胞的标记率为98.5%;不同浓度的量子点（5 nM、10 nM和20 nM）对膀胱癌EJ细胞的增殖能力无明显影响;在划痕实验和Transwell实验中,已标记量子点的膀胱癌EJ细胞和未标记量子点的膀胱癌EJ细胞相比较,两组划痕修复率和平均穿膜细胞数之间差异无显著统计学意义（P均>0.05）。3.QD605-PSCA探针荧光性质以及对膀胱癌细胞的标记效果QD605-PSCA探针仍具有游离QD605的光学特性和PSCA抗体的免疫活性,该探针激发光谱范围宽且连续,在608 nm处有明显的发射峰;该探针能够与膀胱癌细胞表面抗原PSCA特异性结合,活细胞标记特异性荧光主要表达在细胞膜,且荧光稳定,持续时间长。4.两种量子点荧光探针对膀胱癌活细胞的标记检测体外实验结果显示QD605-PSCA探针能与膀胱癌EJ细胞和BIU-87细胞膜表达的PSCA特异性结合,QD605-TAT能够通过肽段的穿膜作用非特异性内吞穿过胞膜进入肿瘤细胞胞浆。5.肿瘤体内可视化成像检测将已标记量子点的膀胱尿路上皮癌BIU-87细胞注射于裸鼠颈背部皮下后,Maestro动物活体成像系统观察可以显示肿瘤部位明显荧光信号,连续观察一周,随着时间的推移,肿瘤部位成像范围和荧光信号逐渐减弱;成功建立裸鼠膀胱尿路上皮癌细胞皮下移植瘤模型,待皮下移植肿瘤生长大小达1.0-1.2cm左右时,通过尾静脉分别注射不同的量子点荧光探针,发现QD605-PSCA探针尾静脉注射后能够对BUC裸鼠移植瘤进行可视化的肿瘤靶向荧光成像,而QD605-TAT和游离QD605分别通过尾静脉注射后在BUC裸鼠移植瘤部位未见明显肿瘤成像;组织病理学检测证明QD605-PSCA探针的荧光在肿瘤部位和肝脏可见,在其它脏器未见有明显荧光,而非特异性的QD605-TAT探针及游离的QD605探针在肿瘤部位和其它脏器均未见明显量子点荧光。结论1.高浓度的量子点对膀胱癌细胞的活力有一定的影响,而常规使用浓度的量子点对膀胱癌细胞的存活率无明显影响。常规使用浓度的量子点被摄取入膀胱癌细胞后对细胞的增殖、迁移、侵袭能力无明显影响。2.量子点-PSCA抗体荧光探针具有膀胱癌细胞特异性标记成像能力,且具有良好的光学稳定性,有助于膀胱癌非侵入性的活体内靶像成像、肿瘤早期诊断和靶向治疗研究。3.肽段连接的量子点荧光探针在膀胱癌体外活细胞标记成像、长期动态示踪以及在研究肿瘤发生发展方面具有重大的应用价值;抗体连接的量子点荧光探针能对膀胱尿路上皮癌在体细胞进行特异性靶向标记成像识别,在膀胱癌体内非侵入性肿瘤微病灶识别、动态观察和药物靶向运输治疗方面具有可观的发展前景。