肝动脉灌注聚苯胺纳米粒子联合经皮穿刺光纤介导NIR-Ⅱ光热消融治疗兔肝内原位VX2肿瘤的研究

作     者：田晨 

作者单位：南方医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何晓峰

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：纳米粒子 NIR-Ⅱ 原位VX2肿瘤模型 肝动脉灌注 光纤传输能量 

摘      要：目的:第二代近红外光热疗法(NIR-Ⅱ PTT)因其安全性和有效性,已成为一种有前途的肿瘤治疗策略。近年来,各种近红外吸收纳米材料被应用于肿瘤的近红外光热治疗,其中聚苯胺由于具有较强的近红外吸收能力、良好的光热转化性能、优良的光稳定性、良好的生物相容性以及易于化学扩散等特点而引起了人们的极大关注。然而,由于吸收NIR-Ⅱ的纳米材料剂量较低,以及照射深部肿瘤的激光能量不足,限制了 NIR-Ⅱ PTT在深部实体肿瘤治疗中的应用。本研究旨在引用介入微创的治疗理念,改进传统消融治疗模式,实现纳米材料在肿瘤内的有效聚集及NIR-Ⅱ PTT对深部实体肿瘤的高效治疗。方法:以磷钨酸为催化剂,通过化学氧化聚合法制备聚苯胺纳米粒子(HPW@PANI),并设置(1)对照组;(2)1064 nm近红外光;(3)HPW@PANI纳米棒;(4)HPW@PANI纳米棒+1064 nm近红外光(NIR-Ⅱ PTT组)的体外对照实验,检验HPW@PANI纳米棒的光热转换性能、光稳定性及生物相容性。本实验将基于光纤传输激光功率和经动脉灌注NIR-Ⅱ吸收HPW@PANI纳米粒子的原位NIR-Ⅱ PTT治疗方案,应用于治疗兔肝内原位VX2肿瘤,并进行相关研究。结果:HPW@PANI纳米粒子在1064nm的近红外光处的消光系数为12.53L/g.cm、光热转换效率为57.76%,可以在短时间内达到高温消融癌细胞的目的,并且有良好的光稳定性及生物安全性;体内实验(1)HPW@PANI纳米棒+NIR-Ⅱ PTT(2)PBS+NIR-Ⅱ PTT:实验组原位肿瘤的温度在3分钟内迅速上升到60℃,周围正常肝实质的温度保持在38℃以下;原位肿瘤HE染色示细胞大量坏死,Ki67表达明显下调;远端肿瘤N-cadherin和Vimentin的表达明显下调;而对照组有较多的腹水及肉眼可见的大量腹膜转移。总之,经肝动脉灌注可以实现HPW@PANI纳米粒子在肿瘤中的快速聚集;通过光纤传输1064nm的激光能量,用于原位NIR-Ⅱ PTT,可以消融原位肿瘤,抑制远处肿瘤生长,抑制腹膜转移。结论:本实验提出了运用经典肝癌手术经导管肝动脉化疗栓塞术(TACE)的原理向肿瘤组织输注近红外光吸收剂,并联合经皮肝穿建立通道引入光纤传输能量进一步解决近红外光穿透深度不足的问题。本研究为基于光纤传输激光功率和经动脉灌注NIR-Ⅱ吸收纳米材料的原位NIR-Ⅱ PTT,在治疗深部肿瘤的应用提供了新的方向。