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纳米技术的发展,为肿瘤治疗效果的提高带来新机遇。由于纳米材料具有丰富的物理化学性质,可根据不同的需求进行合成及功能化,在癌症治疗中具有天然优势。并且某些具有特殊性能的纳米材料可以同时对外源刺激(超声、X射线、磁场或者热等)以及肿瘤内源微环境(H2O2、pH或者GSH等细胞内生物信号)响应。本课题将以临床需求为导向,利用纳米探针化学合成技术,构建具有生物相容性多功能Cu2-xSe纳米探针,开展兼具内外源刺激响应的Cu2-xSe纳米探针在癌症治疗中的应用研究。通过医用纳米材料的基础研究,解决临床中利用活性氧(reactive oxide species,ROS)治疗癌症的瓶颈问题(肿瘤部位严重乏氧及ROS产率有限等),为癌症的治疗提供理论依据。本论文分为以下四章:第一章,简要概述ROS与肿瘤治疗。首先介绍ROS治疗肿瘤的理论依据,其次概述目前利用ROS治疗肿瘤的主要手段,然后详细介绍通过构建仿生纳米材料用以提高纳米材料功能性,接着阐述ROS介导的肿瘤免疫治疗,本章最后阐明了本课题的选题依据与研究内容。第二章,改善乏氧微环境用以光动力治疗乳腺癌的研究。合成尺寸为3 nm左右的超小Cu2-xSe纳米探针,在表面修饰具有疏水空腔的环糊精并成功负载光敏剂(Ce6)。证实Cu2-xSe纳米探针与过氧化氢发生类芬顿反应可以在肿瘤原位产生氧气,缓解肿瘤氧气匮乏对光动力治疗效果的影响,取得较好的肿瘤治疗效果,解决了肿瘤乏氧微环境对临床光动力治疗效果限制的问题。第三章,过氧化氢引导NIR Ⅱ激发仿生纳米探针化学动力治疗乳腺癌的研究。合成超小Cu2-xSe纳米探针后,在其表面修饰葡萄糖氧化酶,同时包裹肿瘤细胞膜构建仿生纳米探针。由于肿瘤细胞膜的“同源靶向”,尾静脉注射纳米探针后,包裹肿瘤细胞膜的纳米探针富集量提高了 3倍以上,并且富集时间延长至2d以上;纳米探针表面修饰的葡萄糖氧化酶会加快肿瘤部位葡萄糖的降解速率,使肿瘤部位H2O2含量增加到2.6倍,并于H2O2浓度最高时利用近红外二区激光(NIR Ⅱ,1064 nm)辅助加速类芬顿反应速率,在肿瘤部位可控的增加ROS产量,具有较好的肿瘤治疗效果,使化学动力治疗效果可控性提高,为临床治疗癌症提供新思路。第四章,ROS激活原位脑胶质瘤免疫应答及调节免疫抑制微环境。合成表面负载免疫调节小分子Cu2-xSe纳探针,并在表面包裹肿瘤细胞膜制备仿生纳米材料。配合聚焦超声将纳米材料递送于小鼠原为脑胶质瘤后证实纳米材料可以激活肿瘤免疫应答反应,增加M1型巨噬细胞在肿瘤部位所占的比例,调节脑胶质瘤免疫抑制微环境,取得较好的肿瘤治疗效果,为脑胶质瘤免疫治疗提供研究基础。