对食管癌具有主动靶向和放射增敏的新型多功能纳米系统的研究

本项目拟采用热解法制备超顺磁Fe3O4纳米晶，反微乳液法制备Fe3O4@SiO2复合结构纳米球，引入介孔SiO2层和温敏聚合物层，担载具有放射增敏作用的化疗药物紫杉醇，包裹温敏聚合物，表面耦合恶性肿瘤特异性配体（EGFR抗体）。最终达到：该纳米系统能被动和主动聚集在肿瘤组织内，辅以体外磁场使肿瘤内温度升到41-44 C之间，纳米载体受热后在温控作用下释放紫杉醇，这时再加上外照射（放疗）。肿瘤细胞同时受到高浓度的化疗、均匀的热疗和放疗的多重杀伤；而且加热能增加癌细胞对药物的吸收，提高紫杉醇药效，紫杉醇和热疗都具有放射增敏作用，提高放疗杀伤效力；正常组织和器官中的药物浓度较低，温度正常，毒性减小。开发该纳米系统后，在体外和荷瘤小鼠的实验中，用EGFR高表达的食管癌细胞系，了解该纳米系统的被动和主动靶向性、磁热温度的控制、药物的控释性、热疗的杀伤力和对放化疗的增敏作用。

针对肿瘤而言,如果能将早期诊断与治疗高效结合,将会在肿瘤的医学诊断和治疗领域中产生深远影响。然而,目前高性能纳米诊疗剂的研发依然面临着巨大挑战。本项目研究结合分子影像诊断技术和靶向药物治疗技术,针对肺癌、食管癌等肿瘤模型,设计、制备了基于稀土化合物的多种新型多功能 纳米诊疗剂,使其兼具肿瘤高效主动靶向、多模态影像诊断、近红外光控药物释放等多功能于一体,系统研究了其在细胞和活体水平上的生物学效应,并评估其在多种肿瘤疾病的诊治中的应用潜力。. 在课题执行过程中，原定采用磁场作用产生磁热，由于实验室条件限制，且产热效率有待提高，因此，我们采用创新的技术，通过水热法成果制备了单分散、尺寸可控的介孔复合氧化钨纳米结构，最终成功载入紫杉醇药物，使该纳米材料在具有CT成像功能的基础上，可进一步应用于放疗增敏/光热/化疗三模式协同治疗；并通过PEG修饰技术，获得具有良好生物相容性的新型纳米系统；在评估纳米系统低细胞毒性的基础上，成功开展了细胞水平和活体水平实验，评估了三模式纳米探针对肿瘤细胞的成像诊断和治疗能力。.同时，为了更深入、系统研究多功能肿瘤诊疗剂，我们对课题计划的研究内容进行了适当增补，具体研究内容为：（1）基于稀土上转换发光纳米材料的多功能纳米探针的研究；（2）多功能纳米诊疗剂的放疗增敏效应研究；（3）纳米诊疗剂的影像介导下多模式协同治疗的研究等。这些均为后续的生物应用奠定了基础。