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目的:目前,肿瘤严重威胁着人类的健康,如果能够实现对于肿瘤的早期诊断与治疗将能在很大程度上降低癌症的死亡率,寻找一种能实现肿瘤的高灵敏度诊断和治疗的诊疗一体化试剂是肿瘤研究中亟待解决的难题。近年来,含有两种或两种以上纳米粒子的复合颗粒,因其包含各自独特的性能而备受关注。本研究是制备一种包含金和碘的复合纳米粒子CT造影剂,既能实现对于癌症的高灵敏度诊断,又能利用金壳在近红外区的强大吸收性能,实现成像指导下的肿瘤消融治疗。内容:通过多重步骤成功制备了透明质酸(HA)修饰的碘代纳米粒子/金壳(PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA)纳米复合物,包括含碘单体化合物的合成、碘代纳米粒子的制备、金壳的包裹和透明质酸的表面修饰。采用核磁共振仪(1H-NMR)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、动态激光粒度分析仪(DLS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见-近红外吸收光谱仪(UV-vis-NIR)和CT扫描仪等对其结构和性能进行表征。并且通过细胞吸收和细胞毒性实验对纳米复合物进行体外研究。通过荷瘤鼠模型经尾静脉注射纳米复合物后的CT成像以及近红外激光照射下的热成像和光热治疗效果对纳米复合物进行体内研究。方法:本研究首先以3-氨基-2,4,6-三碘苯甲酸和甲基丙烯酰氯为原料,通过酰胺化反应合成含碘单体化合物2-甲基丙烯酰(3-酰胺-2,4,6-三碘苯甲酸)(MATIB)。然后采用沉淀聚合的方法,以MATIB为单体,以N,N-二甲基丙烯酰胺(MBAAm)为交联剂,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂合成碘代纳米粒子聚2-甲基丙烯酰(3-酰胺-2,4,6-三碘苯甲酸)(PMATIB)。然后以PMATIB为核心,通过静电吸附作用,在其表面修饰上带正电荷的聚乙烯亚胺(PEI),形成PMATIB/PEI纳米粒子。再将带负电荷的金纳米粒子(Au NPs)通过静电吸附作用,吸附在PMATIB/PEI的表面,形成PMATIB/PEI/Au NPs纳米粒子。最后通过种子介导法在PMATIB/PEI/Au NPs表面生长金壳,同时利用HA中羧基、羟基与Au的配位作用在金壳表面修饰HA,形成HA修饰的具有核壳结构的PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA纳米复合物。接下来,本研究对各步所得纳米粒子进行结构和性能表征。采用核磁共振仪测定单体化合物的1H-NMR谱。采用TEM表征纳米粒子的粒径及表面形貌,EDX表征PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA的元素组成。采用DLS考察各步所得纳米粒子的粒径分布和表面电荷及其胶体稳定性。采用FT-IR和UV-vis-NIR表征各步所得产物的化学结构。采用MTT实验,考察碘代纳米粒子PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA的细胞毒性,采用TEM考察其细胞摄取能力。采用CT扫描系统考察PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA纳米粒子的X-线吸收性能和体内CT成像性能。采用近红外激光照射测定其体外和体内光热转换性能,并用红外热成像相机记录PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA对于荷瘤鼠肿瘤光热成像的效果。观察肿瘤消融情况,并通过H&E染色,观察肿瘤组织坏死情况。结果:单体MATIB的1H-NMR谱图证实该化合物结构的正确性,TEM照片表明,各步所得纳米粒子粒径均一,分散性良好,最终产物PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA纳米复合物粒径为187 nm。EDX能谱分析表明PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA为含有I,Au,N,O,C等元素的核壳结构。激光粒度仪检测结果表明所得纳米复合物具有较好的分散性和胶体稳定性。PMATIB,PMATIB/PEI,PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA的Zeta电位分别为-56.5±0.20 m V,+35.0±0.20 m V和-24.8±0.26 m V,表明合成过程中,各物质的成功修饰。FT-IR和UV-vis-NIR光谱结果表明PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA纳米复合物的成功制备。MTT实验结果显示,在纳米复合物的浓度为50μg Au m L-1时,细胞的存活率在82.1%以上,表明此纳米复合物具有较低的细胞毒性。在近红外激光照射下,PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA在25μg Au m L-1浓度时对于细胞的生长具有明显的抑制率。TEM研究结果表明,此纳米复合物具有较好的细胞摄取能力。CT成像性能的研究结果表明,PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA具有较好的X线衰减性能,并能大量沉积于肿瘤部位,增强肿瘤部位的CT成像效果。光热性能研究结果表明,PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA具有很好的光热转换性能,在808 nm,1.4 W cm-1的激光照射下,50μg Au m L-1浓度下,溶液即可升温至50℃。经尾静脉注射6 h之后,荷瘤鼠体内的肿瘤在808 nm,3 W cm-1激光照射下可升温至60℃以上。通过H&E染色病理检测,光热消融后的肿瘤组织显示出明显的坏死区域。结论:本研究成功制备PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA纳米复合物,该纳米复合物具有很好的光热效应、X线衰减性能和较低的细胞毒性,能够大量沉积于肿瘤部位,增强肿瘤部位的CT成像效果,并在CT成像指导下实现了肿瘤的近红外光热消融治疗。因此,PMATIB/PEI/Au nanoshell/HA纳米复合物在肿瘤CT成像以及CT成像指导下的肿瘤光热治疗方面具有潜在的应用前景。