实验目的:　　癌症是危害人类健康及至生命的最主要疾病之一，常用治疗方法有手术治疗、放射治疗、化学治疗、自然疗法和中医治疗等。然而，大多数的治疗方法，如手术、放射疗法等，都会对患者身体健康造成不可逆的损失与影响，因此使用药物进行化学治疗成了最可行的安全型治疗方法。传统的给药方式一般采用口服、肌肉注射、静脉注射等途径，通过这种体液循环的方式将抗癌药物输送至肿瘤部位。但其最大的缺陷就是对正常组织细胞有一定的杀伤（副作用），这也是晚期癌症患者化疗遇到的最大障碍。因此，新型化疗体系的建立成了当今癌症治疗研究人员的关注热点。本论文中，我们合成了一种新型的稀土掺杂的纳米发光材料Gd2O2S∶Tb3+，并将其用作新型抗癌药物载体，达到了既能标定又能治疗的效果。首先对材料表面进行SiO2包裹和处理使得材料具备更好的发光性能和生物相容性。在确认材料具备了良好的生物安全性后，我们又在材料表面包裹一层介孔SiO2，使得材料具备了药物载体功能。最后我们对载体的药物储存/释放及动物体内成像进行了深入的研究。本研究的目的在于，通过以稀土纳米发光材料作为媒介，研制出一种既能用于肿瘤诊断标定又能用于肿瘤治疗的新型药物载体，为今后的临床诊断和治疗提供新的思路和手段。　　实验方法:　　(1)合成Gd2O2S∶Tb3+纳米粒子　　采用水热法和硫化煅烧法相结合的方法制备了球形稀土硫氧化物Gd2O2S∶Tb3+纳米粒子。首先，将3.6 mL Gd(NO3)3和0.4 mL Tb(NO3)3(稀土离子总量为4mmol)加入到25 mL乙二醇(EG)中，在持续搅拌条件下，加入4.0 g PVP(K30，M=40000)。同时，称取0.22 g硫脲超声溶解于10 mL无水乙醇中，之后逐滴加入到上述乙二醇溶液中。所得混合溶液继续搅拌30分钟。最后将混合溶液转移至聚四氟乙烯材质的反应釜芯中并拧紧反应釜，在200℃条件下加热24 h。取出冷却到室温，用水和乙醇洗涤数次后于60℃烘干24 h得前驱物。再将此前驱物在氮气和硫气氛中于700℃下煅烧2h，即可得到Gd2O2S∶Tb3+纳米粒子。　　(2) Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2纳米粒子与Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2@mSiO2微粒的制备(nSiO2为粒子表面SiO2层，mSiO2为载药SiO2层)　　Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2:首先将0.1g第一步合成好的Gd2O2S∶Tb3+纳米粒子分散到乙醇溶液中超声30分钟，离心后再次分散到含有40 mL乙醇，10 mL水和1 mL氨水（浓度为28％）的混合溶液中，称取0.015 g正硅酸乙酯(TEOS)分散到10 mL乙醇溶液中，然后将TEOS溶液逐滴加入到分散有Gd2O2S∶Tb3+纳米粒子的混合溶液中，搅拌6小时，最后用乙醇和水清洗数遍，离心得到Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2纳米粒子。　　Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2@mSiO2:介孔Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2@mSiO2微粒是通过改良过的St(o)ber溶胶-凝胶法制备而成的。将合成好的Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2纳米粒子分散到含有40 mL水，30 mL乙醇，0.6 mL氨水（浓度为28％）和0.15 g溴化十六烷基三甲铵(CTAB)的混合溶液中搅拌30分钟。然后取0.15g的正硅酸乙酯(TEOS)分散到10 mL的乙醇溶液中，将这10 mL乙醇溶液逐滴加入到分散有Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2纳米粒子的溶液中，继续搅拌6小时。最后用水和乙醇洗涤多次，离心得到Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2@mSiO2@CTAB微球。80℃下干燥24小时，将干燥后的材料在550℃下煅烧6 h去除CTAB后得到Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2@mSiO2微球。　　(3) Gd2O2S∶Tb3+和Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2生物相容性评价　　选择人视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)作为研究对象。通过CCK-8法，分别考察了Gd2O2S∶Tb3+纳米粒子和Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2纳米粒子对ARPE-19细胞存活率的影响。具体方法为:在细胞种板实验中，以5组不同浓度的Gd2O2S∶Tb3+和Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2(0，25，50，100和200μg/mL)。分别种入细胞培养孔中培养。定点(24 h，48 h，72 h)取出培养板，通过CCK-8吸光度测试检测每个孔板的细胞存活率情况。通过细胞存活率情况，分析Gd2O2S∶ Tb3+和Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2的生物相容性。　　(4)Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2在裸鼠体内的成像　　首先将3％，1mL/Kg的戊巴比妥钠和0.2 ml/Kg的盐酸甲苯噻嗪皮下注射入裸鼠体内以麻醉裸鼠。然后用浓度为0.002 g/mL的Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2水溶液注射入裸鼠肝脏内，最后将已麻醉的裸鼠放置在小动物成像仪的托盘上行体内荧光成像测试。　　(5)药物转载释放体系的制备　　将30 mg Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2@mSiO2样品分散到5 ml含有阿霉素(0.5mg/mL)的PBS溶液中，避光条件下搅拌24 h，通过离心分离得到负载阿霉素的样品DOX-Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2@mSiO2然后用1 ml PBS分散样品，转移到透析袋中，将透析袋置于10 mL pH=7.4的PBS或pH=5的醋酸盐缓冲溶液中，37℃下缓慢震荡。定点取样，取出试管内的1 mL缓冲液，再用同体积新的缓冲液填充到试管中，将所取出的含有阿霉素的缓冲液样品避光保存。通过紫外-可见分光光度计分别测量所取出的缓冲液中阿霉素的含量。为计算阿霉素的装载效率，洗脱和离心时的上清液残留的阿霉素亦通过紫外测试计算出其含有的量。*装载率=（起始阿霉素-残留阿霉素）/起始阿霉素*100％。　　实验结果:　　(1)通过控制反应条件，水热法和硫化煅烧法相结合的方法制备了球形稀土硫氧化物Gd2O2S∶Tb3+纳米粒子。进而对材料的表面进行处理以用来作为抗癌药物阿霉素的载体。　　(2) Gd2O2S∶Tb3+纳米粒子和Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2载体材料的生物相容性评价结果显示所制备的材料具有良好的生物相容性，并能够促进正常细胞的生长。　　(3) Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2的动物体内成像结果显示我们所制备的材料可以很好的用于活体动物成像，有望成为一种新型的生物标定试剂。　　(4)DOX-Gd2O2S∶Tb3+@nSiO2@mSiO2的药物缓释功能评价显示所构建的药物载体体系具有优越的药物缓释功能。　　实验结论:　　本课题创新性地结合了稀土元素的荧光特性和纳米材料的功能优势，研发了一种同时具备肿瘤生物标定和肿瘤治疗功能的新型药物缓释载体。这种双重功效的纳米材料的合成给临床实践提供了一个新的诊疗方法，具有一定的研究意义。