核酸适体修饰的稀土上转换复合纳米颗粒的制备及在肿瘤靶向近红外光动力学治疗中的应用

使用近红外光作为光动力学治疗的光源具有穿透组织能力强，对活体组织的光损伤小，是光动力学治疗的一个发展趋势。在近红外激光激发下，稀土上转换纳米晶可发射从蓝、绿到红范围内的可见光,许多光敏剂的最大吸收位于该范围内，因此基于能量转移原理能被激发，从而与周围氧分子作用产生活性氧物种，杀死癌细胞。.本研究旨在开发性能优良的核酸适体修饰的稀土上转换纳米晶-介孔（含中空）二氧化硅-光敏剂复合纳米颗粒并用于动物活体肿瘤的靶向近红外光动力学治疗。设计、合成多种类型的稀土上转换纳米晶-介孔二氧化硅复合纳米颗粒，探索所制备纳米颗粒的物理化学性质、细胞生物学行为及在动物活体内的分布、代谢情况，并结合靶向分子核酸适体的特异性识别能力，用于目标癌细胞及动物活体肿瘤的成像诊断和近红外光动力学治疗研究。该研究将为上转换纳米材料用于临床癌症的诊断和治疗提供理论和技术支持。

使用近红外光作为光动力学治疗的光源是光动力学治疗的一个发展趋势。在近红外光激发下，稀土上转换纳米晶的可见发射能够作为“二级光源”间接激发邻近的光敏剂分子，从而产生活性氧种类，杀死癌细胞。但如何将这些具有优良发光性能的上转换纳米晶与光敏剂有效结合起来无疑是上转换纳米材料用于光动力学治疗的关键。另一方面，通过合适的靶向基团修饰，达到定向给药的目的，也是这一领域关注的热点。本项目立足于这些热点，构筑了多种基于上转换纳米晶的复合纳米颗粒并用于癌症的成像诊断和近红外光动力治疗。. 通过本项目三年的实施，基本按计划完成研究内容，取得的重要研究进展总结如下：.一）设计合成了多种稀土上转换基复合纳米颗粒用于癌症的成像及近红外光动力治疗。如硅包覆的α-NaGdF4:Yb/Er@NaGdF4上转换纳米颗粒、两亲高分子PEG-磷脂包覆的NaYF4:Yb,Tm/NaYF4:Yb,Er核壳上转换纳米颗粒及聚乙烯亚胺-NaYF4:Yb,Er,Gd上转换纳米颗粒，并与光敏剂相结合，用于癌细胞或动物活体的磁共振成像、荧光成像及近红外光动力学治疗。这些复合纳米颗粒具有良好的生物兼容性和好的生物医学应用前景。.二）探讨了贵金属钯纳米片对上转换纳米晶发光性能的影响。当发光材料位于胶体金属纳米颗粒附近时，发光性质将受金属近场电力学环境的影响。与本态相比，变化的场将引起发光增强或猝灭，从而可有效调控发光性能。我们详细探讨了具有表面等离子体共振性质的钯纳米片对上转换纳米晶发光性能的影响，发现距离、温度及钯片的数量都将影响发光性能。该研究将为探讨其它金属调控上转换发光提供新思路。.三）发展了多种基于光动力学治疗的多模式联合治疗体系。多模式诊断治疗是当前癌症研究的热点。基于我们在上转换纳米晶用于近红外光动力治疗中的研究思路及经验，结合我们课题组开发的钯纳米片的优良近红外光热性能，我们同时开展了多种集成像诊断与光动力治疗、光热促进光动力治疗、光动力-光热联合治疗的研究，并用于动物活体实验，结果令人满意。. 本项目执行三年以来，已发表SCI论文7篇,还有几篇正在投稿；参加国内会议2人次，发表会议论文2篇；培养硕士研究生2人，还有一名在读博士和一名在读硕士。