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金纳米粒(Gold Nanoparticle,GNP)指的是粒径在1 nm-100 nm之间、由Au元素组成的纳米颗粒。GNP因其良好的光学、化学以及物理学性质,一直被认为是一种理想的成像、治疗以及靶向输送的纳米平台。“PEG困境”(PEG dilemma)指的是亲水性良好的纳米材料虽具长循环效果,但却难以被肿瘤细胞摄取,故而难以发挥药效。本文设计了一种CT/荧光双模态成像纳米粒,利用pH响应的亲疏水性反转的多聚N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸聚合物(poly N-isopropylacrylamide-acrylic acid,PNA)修饰金纳米粒,在PNA末端修饰了近红外荧光分子Cy5.5,并对其克服“PEG困境”的能力以及成像效果进行了研究和评价。主要工作如下:(1)GNP-PNA-Cy5.5纳米粒的制备和表征:合成了p(NIPAM-b-tBA)并使用了三氟乙酸对其进行水解,通过调控水解时间控制了丙烯酸叔丁酯(tBA)与其水解产物丙烯酸(AA)的比例,从而获得pH响应的亲疏水性反转PNA聚合物,之后对PNA进行了末端氨基化;使用氧化还原法制备了粒径为30 nm的GNP并使用pH响应性的亲疏水性反转的PNA聚合物在其表面进行了化学修饰,之后在PNA的末端修饰了Cy5.5荧光分子。对纳米粒进行了粒径、电位、pH响应性、表面形貌等进行了表征。结果表明,制备出的GNP-PNA-Cy5.5纳米粒粒径约为100 nm,zeta电位约-15 mV,且在pH 6.5和pH 7.4之间会出现亲疏水性的反转行为。(2)对GNP-PNA-Cy5.5纳米粒克服“PEG困境”的能力进行了研究:首先研究了纳米粒在不同pH下吸附胎牛血清(Fetal Bovine Serum,FBS)及牛血清蛋白(Bull Serum Albumin,BSA)的能力,并研究了不同pH下纳米粒被Raw264.7小鼠巨噬细胞吞噬的情况,最后使用SD大鼠研究了材料在动物血液中的长循环能力。另一方面,研究了GNP-PNA-Cy5.5纳米粒在不同pH下进入HepG2人肝癌细胞的能力,之后研究了纳米粒的入胞途径及胞内定位。结果表明,GNP-PNA-Cy5.5纳米粒在血液环境的pH下(pH=7.4)被BSA调理较少,且被Raw264.7细胞吞噬的也较少,在SD大鼠血液中PNA的修饰也可以显著提高GNP长循环能力;肿瘤环境的pH下(pH=6.5)纳米粒被HepG2细胞摄取较多,并且是以巨胞饮为主、小窝蛋白介导的内吞作用为辅进入细胞的,GNP-PNA-Cy5.5纳米粒主要定位在细胞膜和内质网上且不进入细胞核。(3)对GNP-PNA-Cy5.5纳米粒的成像能力进行了评价:首先研究了纳米粒在体外的CT成像能力,之后研究了其在荷瘤小鼠体内的活体荧光分布,最后解剖小鼠并研究了纳米粒在各器官及肿瘤组织中的分布情况。结果表明,GNP-PNA-Cy5.5纳米粒在体外有着比碘海醇更高的X射线吸收能力,在12 h后小鼠肿瘤部位的荧光达到最亮,且解剖之后发现纳米粒在小鼠的肝、脾以及肿瘤部位都有较多富集。综上,本研究成功制备出了具有克服“PEG困境”且具有双模成像能力的GNP-PNA-Cy5.5纳米粒,本文的结果可以为进一步研究这种CT/荧光双模成像纳米粒提供实验和理论依据。