金納米粒子在胃腸道腫瘤模型中的光聲成像研究以及癌癥模型中的治療應(yīng)用.pdf

1、癌癥的診斷與治療對(duì)降低癌癥的死亡率具有重要的意義。納米材料是在三維空間中至少有一個(gè)維度處于1-100 nm尺寸范圍內(nèi)的基本結(jié)構(gòu)單元所構(gòu)成的材料。與宏觀材料相比，納米材料結(jié)構(gòu)上的特殊性決定了納米材料的特殊物理與化學(xué)性質(zhì)，如體積效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和隧道效應(yīng)等。金納米材料在尺寸和形態(tài)上可控合成，又具備獨(dú)特的光熱特性，因此被廣泛用作免疫分析探針、超靈敏體外診斷試劑、藥物遞送載體和分子影像造影劑，在癌癥的診斷與治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、本論文在金納米粒子的靶向成像、治療、藥物遞送載體設(shè)計(jì)、增強(qiáng)表面拉曼信號(hào)和金納米粒子對(duì)免疫系統(tǒng)的影響等方面開展了系統(tǒng)的研究工作。主要分為以下幾個(gè)方面：
　　1.通過硫代硫酸鈉還原氯金酸的方法合成金納米粒子（AuNPs）并用聚乙二醇（PEG）進(jìn)行表面修飾。所制備的金納米粒子在近紅外830 nm處有吸收峰。多光譜光聲掃描斷層（Multispectral Optoacoustic Tomography，MSOT）系統(tǒng)中的模型試驗(yàn)和小動(dòng)物皮

3、下腫瘤模型試驗(yàn)均顯示，所制備的探針光聲信號(hào)強(qiáng)，檢測(cè)靈敏度高。探針的檢測(cè)限約為2.5μg/mL，優(yōu)于已報(bào)道的金納米棒等材料以及已知的血紅蛋白/去氧血紅蛋白等內(nèi)源性光聲造影劑。通過細(xì)胞生活力MTS實(shí)驗(yàn)和乳酸脫氫酶LDH活力測(cè)定實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這種納米材料的生物安全性。同時(shí)，小動(dòng)物活體實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過EPR效應(yīng)靶向到腫瘤部位的探針注射6小時(shí)后可以達(dá)到頂峰，光聲信號(hào)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)。所采用的制備方法簡(jiǎn)便、反應(yīng)條件溫和，生物相容性好，是一種綠色合成方

4、法。
　　2.建立了胃癌皮下瘤腫瘤模型和原位腫瘤模型。制備了功能化的金納米三角粒子（AuNprs）探針：RGD-AuNprs和Brcaa1-AuNprs。前者可以對(duì)腫瘤組織進(jìn)行光聲血管造影，后者可在胃癌原位癌腫瘤模型進(jìn)行光聲靶向成像。此外，所制備的探針具有良好的熱效應(yīng)，可以用于熱成像和熱療。通過光聲血管造影，可觀察經(jīng)980 nm激光的照射后腫瘤血管被明顯破壞。RGD-AuNprs探針實(shí)現(xiàn)了腫瘤的檢測(cè)與治療一體化。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和免疫組織

5、化學(xué)結(jié)果顯示，探針RGD-AuNprs具有良好的生物安全性。電感耦合等離子質(zhì)譜分析結(jié)果顯示了14天后大部分探針可被代謝。
　　3.制備了 RGD與 siRNA修飾的金納米粒子：AuNPs@PEG-RGD-siRNA。流式細(xì)胞檢測(cè)驗(yàn)證其靶向是通過RGD肽對(duì)肺泡表皮細(xì)胞Ⅱ類型的肺腺癌細(xì)胞LA-4細(xì)胞表面αvβ3整聯(lián)蛋白的相互作用。體外試驗(yàn)證實(shí)了探針可以下調(diào)c-myc基因的表達(dá)。在小鼠原位肺癌模型中，通過肺部支氣管灌注進(jìn)行肺部給藥，所制

6、備的探針亦可下調(diào)小鼠c-myc基因的表達(dá)、抑制腫瘤組織的生長(zhǎng)、增加荷瘤小鼠的存活率。體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)均驗(yàn)證AuNPs可以作為siRNA的遞送載體，降低靶基因的表達(dá)。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，金納米粒子可以通過啟動(dòng)復(fù)雜的免疫炎癥反應(yīng)，在極低的siRNA作用下即能下調(diào)c-myc基因的表達(dá)。
　　4.表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）可以用于活體腫瘤靶向檢測(cè)和治療。實(shí)驗(yàn)合成了粒徑在90 nm左右的金納米粒子，后經(jīng)拉曼分子DTTC修飾和PEG包被，最后用抗體藥