【摘 要】
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癌症是目前全球主要的公共卫生问题,威胁着人类的健康。临床上常用的癌症治疗手段主要有手术治疗、化疗、放疗三种,虽然这些传统手段能够产生一定的治疗效果,但是仍存在耐药性、对正常组织的毒性和病灶转移等问题,从而导致治疗效率低下。随着对癌症治疗的不断研究和探索,近年来许多新兴治疗手段如光动力治疗、光热治疗、免疫治疗等应运而生。尽管这些新兴治疗手段能够克服传统治疗中的一些不足之处,但是这些治疗方法在实际应用
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癌症是目前全球主要的公共卫生问题,威胁着人类的健康。临床上常用的癌症治疗手段主要有手术治疗、化疗、放疗三种,虽然这些传统手段能够产生一定的治疗效果,但是仍存在耐药性、对正常组织的毒性和病灶转移等问题,从而导致治疗效率低下。随着对癌症治疗的不断研究和探索,近年来许多新兴治疗手段如光动力治疗、光热治疗、免疫治疗等应运而生。尽管这些新兴治疗手段能够克服传统治疗中的一些不足之处,但是这些治疗方法在实际应用时还是会存在各自的问题。如光动力治疗过程中肿瘤组织处缺氧导致的治疗抵抗,癌细胞中的热休克蛋白导致对光热治疗诱导的凋亡产生抵抗等等。如何发展新的治疗策略来改善新兴治疗手段出现的问题、提高癌症治疗效率是目前研究的热点。共价有机框架(Covalent organic framework,COF)是继金属有机框架材料(Mental organic framework,MOF)之后又一重要的多孔材料,也是化学研究中迅速发展的一个新领域,已广泛地应用于各种领域,如光导器件、多相催化、储能分离、吸附等。除此之外,COF也逐渐在生物医学领域发挥着其特有的优势。如利用COF的多孔性可对药物分子进行包封,且封装率较高;利用其特殊的光学性能使得有些COF可直接作为光动力治疗的光敏剂;利用其独特的模块化结构,易于在表面修饰各种分子,实现多种生物学应用等。本文基于卟啉类COF、硒纳米颗粒、藤黄酸等设计合成了两种COF纳米复合材料用于光动力/光热治疗抵抗肿瘤的改善性治疗。具体包括以下两个方面的工作:1、合成了一种修饰硒纳米颗粒(Selenium Nanoparticles,Se NPs)的COF作为纳米药物来实现光动力-硒协同的癌症强化治疗。在卟啉基COF纳米颗粒表面通过原位还原修饰Se NPs。最后通过醛胺缩合反应,在Se NPs修饰的COF纳米颗粒表面进一步连接聚乙二醇(PEG)(Se@COF-PEG)。其中,COF一方面能够阻止相邻Se NPs的聚集,使其具有较高的稳定性;另一方面,卟啉配体可在激光照射下产生活性氧,有效地杀死癌细胞,在治疗初期实现对肿瘤生长的高效抑制。同时,在整个治疗期间,Se NPs会诱导线粒体功能紊乱从而产生活性氧杀死癌细胞,实现Se NPs介导的癌症治疗(Se NPs mediated therapy,Se T),在整个治疗周期内对肿瘤生长进行长效抑制。表面修饰的PEG大大提高了纳米药物的生物相容性和生物稳定性。光动力治疗与Se NPs的联合治疗可以克服光动力治疗由于肿瘤缺氧导致的治疗效率降低的问题,有效抑制肿瘤的生长和复发,该工作为解决光动力治疗过程中由于肿瘤缺氧引起的治疗抗性问题提供了新的解决思路。2、设计合成了一种藤黄酸掺杂的纳米COF,用于肿瘤的低温光热治疗。其中,选用的卟啉基COF可实现单一激光波长照射下的光热治疗,在635 nm激光照射下肿瘤组织处温度升高,起到对肿瘤细胞的杀伤作用。藤黄酸作为一种热休克蛋白90的抑制剂能够特异性靶向并降低细胞质中的热休克蛋白,进而恢复细胞对温度的热敏感性,从而使得肿瘤细胞能够在低温(45℃左右)下发生凋亡,实现高效的低温光热治疗。该工作为解决光热治疗过程中由于热休克蛋白导致的肿瘤细胞对光热治疗抵抗问题提供了新思路。
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