近红外光和微波远程控制的多功能药物释放体系的研制

近红外光和微波能够深入人体组织内部并产生热效应，在医疗领域具有重要应用和开发前景。许多物质能够强烈吸收电磁波而产生热量，如碳纳米管和磁性纳米粒子分别能够吸收近红外光和微波并被迅速加热。聚异丙基丙烯酰胺（PNiPAm）是目前广为研究的一种温敏性高分子，能够感知环境温度的变化而发生体积相转变。本项目拟利用碳管和磁性纳米粒子的吸波性质，将这些电磁波的敏化剂和温敏高分子PNiPAm共聚物复合在一起以提高对电磁波信号的响应，制备出PNiPAm-CNTs的本体水凝胶复合材料和PNiPAm-Fe3O4纳米笼，成为在活体组织内部能够通过近红外光或微波遥控的智能药物释放系统，对一些浅表性疾病如皮肤癌等起到热疗和化疗的双重治疗手段。同时，在PNiPAm-CNTs本体凝胶中引入具有近红外光标签功能的上转换发光纳米粒子做标记，并考察PNiPAm-Fe3O4纳米笼核磁共振成像的效果，制备多功能智能药物释放体系统。

在本研究中，我们希望利用近红外光和微波能够深入人体组织内部并产生热效应，结合温敏的水凝胶复合材料，实现通过近红外光或微波遥控的智能药物释放系统。获得的主要研究结果如下：（1） 通过掺杂、表面接枝（grafting from或者grafting to）以及纳米真空铸造等方法把碳纳米管、上转换纳米材料（UCNPs）、金纳米壳等与温敏的水凝胶复合，利用无机材料或碳纳米管的近红外吸收所产生的光热效应，实现温敏水凝胶的相转变而智能可控的释放药物。（2）实现了光敏药物的智能可控释放。（3）我们通过实验证明，微波辐射能够使氧化铁等无机氧化物快速升温，而且能够有效地穿透人体组织，具有潜在的体外微波智能控制释放药物的可能，但我们所使用的设备为2450MHz,对水温也有很好的升温作用，难以对比磁性氧化物作为吸波物质所表面出的优越性，而我们目前不具备或制造其他频率的微波设备，因此目前微波释放药物的工作没有全面开展。