多功能富勒烯/介孔硅复合纳米药物控释系统的构建及其肿瘤诊疗的研究

Investigated from the small molecules of amino acids, a series of bioactive peptides were introduced to the surface of C60 to improve its solubility in water greatly. In addition, fullerene-based molecules could serve as “nano-valves” in constructing multifunctional drug delivery nanosystems from mesoporous silica nanomaterials (DOX@MSN-C60-peptide). Through adjusting the amino acid sequence of peptide chain, the size of mesoporous silica nanoparticles, the time and the wavelength of NIR laser irradiation, the multifunctional ability of DOX@MSN-C60-peptide will be adjusted to exert a remarkable cytotoxicity towards tumor cells under NIR laser irradiation as well as an excellent bioimaging in vivo. Moreover, the DOX@MSN-C60-peptide with the optimized functions will co-delivery three different kinds of anticancer agents, and achieve a combination of chemotherapy, photodynamic therapy (PDT) and bioimaging of tumor cells. The research of this topic will provide a new strategy for designing a novel nanocomposite drug delivery system for an enhanced cancer diagnosis and cancer therapy.

本项目拟从小分子氨基酸出发，采用多肽固相有机合成技术制备无免疫原性的功能性嵌合肽对寡富勒烯量子点进行化学改性，并以水溶性富勒烯衍生物为“纳米阀”与介孔二氧化硅纳米颗粒结合，以构建多功能复合纳米药物控释体系。通过调整功能性多肽的氨基酸序列、介孔二氧化硅纳米颗粒尺寸、光照时间长短和光照强度大小来研究复合纳米材料与肿瘤细胞之间的作用机制，从中筛选出性能优异的复合纳米载体负载抗癌药物阿霉素（DOX）用于生物医学研究。经过改性的复合纳米载药颗粒能够有效克服正常细胞的非特异性摄取，同时将DOX、抗肿瘤治疗肽和富勒烯量子点三种具有不同抗癌机制的治疗试剂进行传递，实现生物成像，化学治疗以及光动力治疗集齐于一身的肿瘤联合诊疗，从而加速肿瘤细胞的凋亡。本课题的实施将为开发新型多功能复合纳米诊疗系统提供了新的策略。

本项目拟从小分子氨基酸出发，采用多肽固相有机合成技术制备无免疫原性的功能性嵌合肽为“纳米阀”与介孔二氧化硅纳米颗粒结合，以构建多功能复合纳米药物控释体系。通过调整功能性多肽的氨基酸序列、介孔二氧化硅纳米颗粒尺寸、光照时间长短和光照强度大小来研究复合纳米材料与肿瘤细胞之间的作用机制，从中筛选出性能优异的复合纳米载体负载抗癌药物阿霉素（DOX）和光敏剂二氢卟吩e6用于生物医学研究。经过改性的复合纳米载药颗粒能够有效克服正常细胞的非特异性摄取，同时将DOX，光敏剂二氢卟吩e6和抗肿瘤治疗肽三种具有不同抗癌机制的治疗试剂在细胞内进行有效传递，实现生物成像，化学治疗以及光动力治疗集齐于一身的肿瘤联合诊疗，从而加速肿瘤细胞的凋亡。本课题的实施将为开发新型多功能复合纳米诊疗系统提供了新的策略。