聚多巴胺包裹的稀土氟化物多功能诊疗探针的设计及应用
生物纳米医学方面迫切地需要开发具有成像和治疗功能的高生物相容性诊疗探针。多功能诊疗探针通过整合成像诊断和治疗功能于一个纳米平台，能够实现肿瘤诊断和治疗的一体化，优化治疗时间，提高治疗效率并减少副作用。因此，多功能诊疗探针的开发对于肿瘤的早期诊断治疗至关重要。目前，设计合成更加高效的多功能诊疗探针，实现成像介导的肿瘤有效治疗已成为恶性肿瘤诊疗过程中面临的一大挑战。稀土氟化物纳米材料由于具有可控制备、易于表面修饰及生物相容性好等优势，使其在生物医学领域具有广阔的应用前景。因此，本文基于Dy掺杂的NaGdF4构建了一种用于T1/T2-加权MRI和CT成像介导PTT的新型多功能诊疗探针（NaGdF4∶Dy@PPF），评价了该诊疗探针的生物毒性、成像性能、肿瘤治疗及体内分布代谢情况。 本文利用高温热解法制备了粒径均匀的Dy掺杂NaGdF4纳米粒子NaGdF4∶Dy-OA（7.59±0.17nm）。通过多巴胺在氧气及碱性条件下的自聚合在NaGdF4∶Dy-OA表面包裹一层聚多巴胺（PDA）外壳。为了提高纳米探针生物相容性和肿瘤靶向性，采用NH2-PEG2k和叶酸对其表面进行功能化修饰，最终获得具有核-壳结构的多功能诊疗探针NaGdF4∶Dy@PDA-PEG-FA（NaGdF4∶Dy@PPF）。 MTT测定、组织学分析、小鼠体重变化和体内分布代谢研究表明该诊疗探针具有相对低的细胞毒性及可忽略的组织损伤，且经过一段时间该诊疗探针最终能够通过肝胆系统代谢排出体外。由于PDA壳层强的NIR吸收，该诊疗探针可以通过808nm激光有效触发。将NaGdF4∶Dy@PPF溶液于1.5Wcm-2的808nmNIR激光下辐照，实验结果表明所制备的诊疗探针具有优异的光热转换性能（为32.3％）及光热稳定性，具备作为潜在的PTT剂的能力。NaGdF4∶Dy@PPF不仅具有显著的纵向弛豫效率（r1=1.27mM?1s?1）和横向弛豫效率（r2=126.0mM?1s?1），同时也具有强的X-射线消光性能（43.56HULg?1)。体内T1/T2-加权MRI和CT成像结果表明，注射诊疗探针24h后肿瘤部位成像效果显著。令人鼓舞的是，在给药后通过808nm激光（1.5Wcm-2）辐照能有效抑制肿瘤生长，实现肿瘤的治疗。 综上所述，该诊疗探针将成像和治疗功能整合于同一纳米平台，且结合了T1/T2-加权MRI和CT三种不同成像模态的优势，弥补了单一模态成像的不足，能够更好地引导光热治疗的进行，为肿瘤的早期诊断及治疗提供了新的平台。
稀土氟化物;聚多巴胺;诊疗探针;光热治疗
长春工业大学
硕士
化学
孙国英
2019
中文
R73-3
2019-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）