新型多功能無(wú)機(jī)半導(dǎo)體-聚合物復(fù)合水凝膠的制備與生物應(yīng)用研究.pdf

1、近年來(lái)，光動(dòng)力療法(Photodynamictherapy,PDT)和聲動(dòng)力學(xué)療法（Sonodynamictherapy，SDT）由于侵入型極小，選擇性較高等優(yōu)點(diǎn)，已成為治療惡性腫瘤和某些良性增生性疾病的新方法。光敏劑和聲敏劑是PDT,SDT中最重要的部分，無(wú)機(jī)半導(dǎo)體納米材料由于性能穩(wěn)定，具有被動(dòng)靶向作用等，可以克服傳統(tǒng)有機(jī)光敏劑和聲敏劑容易被降解，富集時(shí)間較長(zhǎng)等缺點(diǎn)，是理想的有機(jī)光敏劑和聲敏劑的替代品。但如何使無(wú)機(jī)半導(dǎo)體納米材料定域在

2、腫瘤細(xì)胞表面，不擴(kuò)散至正常組織，提高在病灶部位的有效濃度仍然是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。
　　 本文采用原位水凝膠技術(shù)結(jié)合無(wú)機(jī)半導(dǎo)體納米材料，可在病灶部位原位光聚合或聲聚合形成無(wú)機(jī)/高分子復(fù)合水凝膠，使無(wú)機(jī)納米材料的抗腫瘤效果達(dá)到最大化，為無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料在腫瘤治療研究中提供了一種新的途徑。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.以無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料Fe2O3為光引發(fā)劑，利用傳統(tǒng)有機(jī)染料亞甲基藍(lán)(MB)的高量子產(chǎn)率和較長(zhǎng)波段吸收的特點(diǎn)，作為光動(dòng)力

3、學(xué)療法中的光敏劑，將聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)為單體，在波長(zhǎng)為650nm的激光作用下，在細(xì)胞表面原位形成一種新型的Fe2O3/MB/PEGDA復(fù)合水凝膠體系，同時(shí)放出單線態(tài)氧殺傷腫瘤。該水凝膠還可以保護(hù)MB和Fe2O3不易穿透到正常組織，減少副作用;同時(shí)可將MB固定在水凝膠中，不與酶等活性物質(zhì)接觸，從而克服其易被降解等缺點(diǎn)。該研究對(duì)發(fā)展無(wú)機(jī)半導(dǎo)體光敏劑及拓展傳統(tǒng)有機(jī)光敏劑等具有重大理論和實(shí)際意義。
　　 2.構(gòu)建了一種簡(jiǎn)單

4、新穎的TiO2/PEGDA復(fù)合水凝膠體系。在該體系中，TiO2不僅作為光動(dòng)力學(xué)療法中的光敏劑，同時(shí)也作為光引發(fā)劑引發(fā)PEGDA光聚合，在腫瘤細(xì)胞表面形成一層定域載藥水凝膠殼層的同時(shí)釋放出單線態(tài)氧。該水凝膠層能夠有效的防止光敏劑的流失，減少對(duì)周圍正常細(xì)胞的破壞，并保證光敏劑在病灶部位的高濃度，提高光動(dòng)力學(xué)療法的療效，同時(shí)由于TiO2性能穩(wěn)定，可反復(fù)使用，所以此水凝膠可作為長(zhǎng)期間歇式腫瘤治療手段，具有較高的理論與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　

5、 3.采用一種簡(jiǎn)單方便的方法以TiO2作為超聲引發(fā)劑以及聲敏劑，牛血紅蛋白為交聯(lián)劑，核黃素為模擬藥物，在超聲波作用下短時(shí)間內(nèi)聚合PEGDA形成復(fù)合水凝膠。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此復(fù)合水凝膠具有較好的生物相容性，并對(duì)核黃素有良好的藥物緩釋行為，緩釋時(shí)間長(zhǎng)達(dá)216小時(shí)，并且此復(fù)合水凝膠形成過(guò)程中可以產(chǎn)生單線態(tài)氧，也可用于聲動(dòng)力學(xué)療法，多藥聯(lián)用，同時(shí)運(yùn)輸，有利于產(chǎn)生協(xié)同治療的效果，具有較高的應(yīng)用價(jià)值和良好的發(fā)展前景，值得我們進(jìn)行深入探索。
　　

6、 4.利用一步法制備TiO2與殼聚糖，丙烯酸的預(yù)聚物，此水凝膠為此預(yù)聚物在pH為7.4的模擬體液中快速的形成凝膠，展現(xiàn)出pH敏感的性質(zhì)，在放置12小時(shí)后，兩份分割開(kāi)的水凝膠在不需要借助任何外界刺激條件下，能夠很好的結(jié)合在一起，并且具有一定的拉伸性能，表現(xiàn)出較好的黏附和自愈合性能，這種無(wú)機(jī)納米/高分子復(fù)合的自愈合智能水凝膠又不會(huì)破壞其中的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的性能，在激光照射下可以產(chǎn)生活性物質(zhì)單線態(tài)氧，制備的凝膠同時(shí)還可以包含其他化學(xué)活性物質(zhì)，