目前,临床癌症研究的热点问题是深部肿瘤的诊断和治疗。解决该问题的棘手之处在于开发具有高组织穿透性的肿瘤精确成像和有效治疗手段以及诊疗试剂。最近十几年来,科研人员陆续发现了可用于光声成像(PAI)和光热治疗(PTT)的具有近红外二区(NIR-II)光谱吸收纳米材料,用于核磁共振成像(MRI)的含钆(Gd)、铁(Fe)等元素的纳米材料,可用于计算机断层扫描(CT)与放射疗法(RT)的含有高原子序数的纳米材料和可用于X射线诱导光动力疗法(X-PDT)的掺杂镧系元素的纳米闪烁体。这些技术手段由于光源在生物组织内的高穿透性,在深部肿瘤的成像与治疗中具有巨大的潜力。纳米材料经过表面修饰可具有多模态成像功能和协同治疗功能。本论文旨在探索可用于深部肿瘤成像与治疗的多功能纳米体系,研究新型多功能纳米体系及其在深部肿瘤成像与治疗方面的效果。本文的主要工作如下:(1)为了研究纳米试剂对提高深部肿瘤成像效果的影响,我们设计合成了钕(Nd)、钆(Gd)共掺杂氟化钙纳米闪烁体,并用于NIR-II与MRI多模态成像研究。利用简单的水热合成方法引入柠檬酸钠作封端剂共沉淀制备了Ca F_2/Nd~(3+)(CN)、Ca F_2/Nd~(3+)-Gd~(3+)(CNG)纳米闪烁体,该纳米闪烁体在808 nm激光器激发下发射强1064 nm NIR-II荧光,并且在NIR-II成像系统中表现优良。随后,通过https://www.selleck.cn/products/cb-839.html向CN中引入Gd~(3+)破坏Nd~(3+)-Nd~(3+)团簇结构,增加游离的Nd~(3+)数量,增强NIR-II荧光强度。由于CNG结构中引入了Gd~(3+),故其还具有T1 MRI造影能力,且r1值强于市售MRI造影剂。所以,CNG纳米闪烁体可用作NIR-II及MRI双模态成像,并且CNG-PEG NPs细胞毒性较低,在双模成像系统诊断时不会引起明显的生物毒性。(2)为了研究纳米试剂对提高深部肿瘤治疗效果的影响,我们成功开发了Ca F_2/Eu~(3+)-PTX/VBBO(CEPV)纳米平台用于深部乳腺癌的X-PDT与化疗的协同治疗。CEPV是一种高灵敏度的多功能放射增敏剂,由于光源是X射线,因此可以突破组织深度限制。Ca F_2/Eu~(3+)(CE)可以有效地将X射线转化为可见光,具有强X射线激发荧光光谱(XEOL),光敏剂维多利亚蓝(VBBO)的吸收光谱与之发射荧光波长几乎完全一致,实现了最大的荧光共振能量转移(FRET);选取的化疗药物紫杉醇(PTX)可以作为放射增敏剂,降低X射线使用剂量,增强X-PDT的效果。在X线照射下,CEPV表现出优于Ca F_non-viral infections2/Eu~(3+)-VBBO(CEV)的治疗效果,这些巧妙的设计共同促成了XGW-572016采购-PDT与化疗之间的有效协同作用。所以,CEPV是一种很有前途的深部癌症治疗策略的候选药物。