基于类普鲁士蓝纳米材料的制备及其在癌症诊治中的应用

作     者：段延杰 

作者单位：长春理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王婷婷

授予年度：2023年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

主      题：类普鲁士蓝 聚多巴胺 光热疗法 化学疗法 化学动力学治疗 

摘      要：癌症又称恶性肿瘤,虽然现代医疗水平发展日新月异,但是,攻克癌症仍是一个棘手的问题。最传统的癌症治疗策略包括化疗、放疗和手术,但这些往往都会使患者遭受严重的副作用和不尽如人意的治疗结果。随着纳米材料和纳米技术的发展,纳米医学应用而生。如光热治疗,纳米催化治疗,化学动力学治疗等,这些崭新的治疗方式为癌症患者带来了新的曙光。肿瘤及其肿瘤细胞微环境通常都是多种多样的,采用单一疗法往往不能达到令癌症患者满意的程度。因此,多种治疗方式协同使用成为一种必要的趋势。多模式肿瘤协同治疗比单一治疗会产生更强的治疗效果,类普鲁士蓝（Prussian Blue Analogues）作为一种纳米仿生材料在生物医学领域有着不可估量的应用前景。本论文主要合成了类普鲁士蓝基复合纳米材料,将化学治疗、光热治疗、化学动力学治疗协同使用,从而达到协同治疗肿瘤的目的,具体研究内容如下:（1）本章通过牺牲模板法成功制备了PAA@MnCO@Mn Fe-PBA NPs,并将其应用于肿瘤的联合治疗。通过PAA@Mn CO@Mn Fe-PBA NPs的药物释放性能和光热性能可知,PAA@Mn CO@Mn Fe-PBA NPs具有酸响应可控释放药物的能力以及在近红外激光照射下持续升温的特性。同时,在肿瘤弱酸性的条件下,Mn Fe-PBA NPs的框架会发生坍塌从而持续释放Mn,在提升MRI能力的同时还会在肿瘤部位发生类芬顿反应产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH）。此外,由PAA@Mn CO@Mn Fe-PBA NPs在人肝癌细胞（Hep G-2）中的协同治疗效果可知,类普鲁士蓝基复合纳米粒子具有在肿瘤光热治疗/化学治疗/化学动力学协同治疗中的应用潜力。（2）本章采用简单温和的方法合成了MnFe-PBA@PAA@PDA NPs,由于Mn的掺入提高了光热转换效率（45.3%）,同时在环糊精的修饰下增加了疏水药物的负载。体外细胞实验表明该纳米粒子具有很高的生物安全性,此外,将光热疗法与化学疗法联合使用,表现出了高效杀伤Hep G-2细胞的能力。因此,制备的Mn Fe-PBA@PAA@PDA NPs有望在癌症诊治中发挥重要的作用。