基于CuMo2S3多功能纳米材料的合成和在光热/光动力治疗中的应用

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近些年,癌症的发病率逐年递增,到目前为止,仍然没有任何一种药物或者手段可以完全治愈癌症。临床上常用的治疗癌症的手段有化疗(药物治疗)、手术治疗和放射治疗,新兴的治疗手段有基因治疗、激素治疗、免疫治疗、光动力治疗(PDT)、光热治疗(PTT)等,这些新兴的治疗手段目前仍处于研发阶段,并不能实际用于临床治疗。而化疗为了达到预期的疗效,需要多次对患者给药,造成患者身体产生耐药性,降低治疗效果,并且产生毒副作用。手术治疗相较化疗虽然不会产生全身性毒副作用,但是创伤大,患者伤口愈合缓慢,并且难以完全清除肿瘤,容易造成肿瘤复发和扩散。放疗和手术治疗一样是局部治疗肿瘤的方法,是利用放射线直接照射肿瘤部位,有很强的穿透性,但是放疗同样会损伤,甚至杀死正常细胞。基于这些原因,发展新的治疗癌症的手段已经越来越重要。PTT由于其具有微创、无毒、癌症治疗效果好等优点而广泛被关注。Cu S具有优秀的光热转换能力,是研究最多的光热材料之一。各种形貌的Cu S纳米材料被科研工作者陆续开发出来,如纳米花、纳米点、纳米球和量子点等。在癌症治疗中,由于PDT是一种侵袭性较小的技术,其产生的光动力效应可以局部作用肿瘤区域,使周围的健康组织和细胞不受损伤,因此已经成为一种重要的临床前研究。二氢卟吩e6(Ce6)是临床常用的光动力试剂,在特定波长光源激发下具有优秀的光动力效果,但是其不具备光热治疗效果,所以我们期望制备出一种材料可以将这两种治疗功能结合于一体。三元金属硫化物(CuMo2S3)是由非金属硫元素和金属元素组成的材料,经过系统的研究发现它可以被用于光热治疗。在808 nm激光照射下,CuMo2S3纳米粒子的水溶液显示出快速升温的效果,在一定温度下可以杀死肿瘤组织,并且不会对周围正常组织产生明显伤害,这是由于CuMo2S3纳米粒子在近红外区域有较强的吸收。同时在激光照射下,周围氧气分子可以接收CuMo2S3纳米粒子产生的能量,转化产生具有细胞毒性的活性氧(ROS)。本文主要以廉价易得的原材料,采用简单易操作的一步回流法合成集PTT/PDT功能于一体的CuMo2S3三元硫属纳米材料,具有较小的细胞毒性,良好的生物相容性,同时引发PTT和PDT协同治疗。在细胞实验中,我们发现PTT和PDT的结合相比于单独的PTT或者PDT具有更好的治疗效果。现阶段,集多种成像模式和治疗手段于一体的纳米材料已经成为研究的热点,因此我们制备了PEG-CuMo2S3-Gd纳米复合材料,使其具备良好的生物相容性以及核磁(MR)成像能力。通过对PEG-CuMo2S3-Gd纳米复合材料体内外光热测试,并对材料的成像和光热/光动力的初步探究,结果表明该纳米材料是一种集MR成像和多种治疗手段于一体的新型纳米材料,在诊疗癌症方面将有潜在的应用价值。
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