“卵殼”型多功能納米粒子用于SERS成像和光熱-化學復合治療研究.pdf

1、惡性腫瘤是現(xiàn)今社會威脅人類健康最嚴重的一類疾病，早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療是提高患者生存率最重要的手段。目前治療惡性腫瘤的方法有手術、放療、化療和生物治療等。近期，納米探針引導的治療診斷平臺在醫(yī)藥學領域受到廣泛關注，新興的光學檢測技術—表面增強拉曼散射（SERS）技術的出現(xiàn)，為治療惡性腫瘤提供了一種理想的診斷治療模型，使在一個體系中同時實現(xiàn)成像、化療和光熱治療成為可能。
　　基于SERS成像技術的診斷治療平臺目前仍存在很多困難和挑戰(zhàn)，

2、其一，盡管金納米棒具有特殊光學性質，是優(yōu)良的拉曼探針基底，但是作為載藥納米粒子存在兩個缺點：①表面積小限制了載藥量，②載藥或進入細胞后金納米棒易于團聚，誘導最大吸收波長由近紅外區(qū)移至可見區(qū)，因此降低了光熱效率。其二，載藥后SERS信號的穩(wěn)定性有待提高。一般來講，SERS信號的產生要經(jīng)過金屬納米基底的制備，拉曼報告分子的吸附以及表面修飾等一系列步驟。但這種方法不適合介孔納米材料的設計，因為高濃度CTAB促使拉曼報告分子從金屬表面解離，導致

3、拉曼信號消失，而且藥物的裝載也可能會對報告分子的特征拉曼信號產生干擾。因此應該探索一種多功能的納米結構和一個能夠產生強拉曼信號的方法。
　　“卵殼”（yolk/shell）型納米粒子是一類具有特殊屬性的殼核納米結構，被認為是藥物傳遞系統(tǒng)中很有實際應用前景的結構。其外層殼不僅可以增加穩(wěn)定性而且增加了載藥量，中空結構可以將金納米棒與外層殼分隔開，因此信號不會受到干擾，可以得到穩(wěn)定信號。本文中我們合成了一種同時具備SERS成像和光熱化學

4、復合治療效果的新型“卵殼”型AuNR@void@mTiO2納米載藥體系。近紅外激光照射探針導致金納米棒產生熱量，可以殺死癌細胞起到熱療作用，且可以促進藥物釋放起到化療作用，兩者的協(xié)同作用可以達到更強的治療效果。
　　本工作研究內容主要分為三部分：第一，設計并合成“卵殼”結構的新型多功能納米載藥體系，完成該體系形態(tài)學和光學性能的表征。第二，以阿霉素（DOX）作為模型藥物，考察了該載體的載藥量和藥物釋放能力，同時考察了載體的穩(wěn)定性，實

5、現(xiàn)拉曼探針的定位成像功能與載體的載藥功能的結合，完成細胞和活體SERS成像的研究。第三，借助于金納米棒的特殊性質，應用該載藥體系實現(xiàn)癌細胞光熱-化學復合治療效果。
　　本工作有三個創(chuàng)新點：首先，提出了一種用于載藥的簡便通用的SERS標記方法，先合成一個空載體，然后將報告分子連接到金棒上，繼而將藥物分子載入多孔二氧化鈦（mTiO2）殼中，這種SERS標記方法可以產生足夠強的拉曼信號，從而用于活細胞和活體成像。第二，選用mTiO2作為

6、新的載藥材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多孔二氧化硅（mSiO2），mTiO2和mSiO2一樣有很好的載藥和釋藥能力，但mTiO2所具有的強化學惰性賦予其在生物體內更好的穩(wěn)定性。第三，金棒作為SERS基底，其近紅外吸收特性被開發(fā)用于監(jiān)測藥物釋放和光熱治療，更重要的是將載藥的AuNR@void@mTiO2納米結構與MCF-7共培養(yǎng)并輔以激光照射可觀察到明顯的細胞死亡現(xiàn)象，這是化療-光療協(xié)同作用的結果。結果顯示，SERS標記的納米載藥體系是極具潛力的治療診斷