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当今社会,癌症成为影响人类健康的主要疾病之一。经过多年的研究,现在有很多成熟的治疗方法,如放疗、化疗等。但是这类方法在治疗癌症的同时也会造成正常细胞的严重损伤。癌症晚期患者癌细胞开始扩散,治愈十分渺茫。因此早期发现癌症成为了研究重点。肿瘤标志物的发现与检测对恶性肿瘤的早期确诊起到了十分重要的意义。当前有很多检测肿瘤标志物的方法,但是生物相容性差,特异性不好成为主要问题。本文基于以上两个问题一方面设计了两种探针用于肿瘤标志物的检测,以实现对恶性肿瘤的早期诊断。另一方面通过药物传递输送系统,构建了一个药物靶向输送模型,可以将特定的药物分子输送到靶细胞以及组织,从而实现对肿瘤细胞的靶向杀伤。具体研究内容如下:(1)基于高稳定海胆状金纳米粒子检测细胞内的谷胱甘肽。制备了一种对谷胱甘肽(GSH)响应的海胆状金纳米粒子(SUL-AuNPs)探针。通过改变反应体系中Au种子的数量制备了三种不同尺寸的海胆状金纳米粒子。利用静电相互作用用罗丹明B(RB)修饰它们,得到RB-SUL-AuNPs。加入GSH后,GSH与RB-SUL-AuNPs之间的竞争反应导致RB分子从SUL-AuNPs脱落,从而根据在575 nm处荧光强度的变化,检测肝细胞和细胞提取物中的GSH,以达到对恶性肿瘤早期诊断的目的。其中100 nm尺寸的SUL-AuNPs对GSH检测的灵敏度最高,线性范围为2-100μM,检测限为0.5μM。同时实验证明SUL-AuNPs具有很好的细胞膜穿透性及良好的生物相容性。(2)基于ESIPT效应的荧光探针检测单胺氧化酶B。基于具备激发态分子内质子转移(ESIPT)的荧光染料2-(2’-羟基苯基)4(3H)喹唑啉酮(HPQ),通过引入MAO识别基团,构建了一种可以特异性检测MAO-B活性的P-MAO-1荧光探针。探针P-MAO-1与MAO-B反应后,识别基团脱落,释放HPQ,引起HPQ分子内质子转移,共轭结构发生改变,引起荧光信号的改变。在检测体系中,随着MAO-B浓度的增加,在365 nm的激发光激发下,P-MAO-1探针在455 nm处的最大荧光强度比空白样品增加了7倍。P-MAO-1探针检测MAO-B的最适pH=7.4,最适温度为37°C,同时P-MAO-1探针对MAO-B的检测有着良好的选择性。(3)基于核酸控释的介孔硅纳米材料作为阿霉素载体进行肿瘤靶向杀伤的研究。基于药物传递系统构建了MSN@Dox@DNA药物靶向输送模型。首先将阿霉素(Dox)填充到MSN载体中,构建载药平台MSN@Dox;随后用DNA对MSN@Dox表面进行包裹构建MSN@Dox@DNA。MSN@Dox@DNA表面的适配体特异性识别癌细胞,引物DNA被细胞中的端粒酶延伸并从MSN@Dox的表面脱落,释放Dox。Dox对DNA转录翻译与复制有很强的抑制作用,进而诱导癌细胞的凋亡。虽然Dox是一种非特异性的药物,但是通过对MSN的修饰使其可以靶向杀伤肿瘤细胞。