基于有機(jī)高分子材料的腫瘤光學(xué)治療研究.pdf

1、由于癌癥的高發(fā)病率和病死率，癌癥的研究得到廣泛開展，光學(xué)治療以其高效性，低毒副作用，以及高選擇性備受大家關(guān)注。對(duì)于腫瘤的光學(xué)治療大致包括光熱治療和光動(dòng)力治療，前者的原理是利用納米材料吸收近紅外光的能量產(chǎn)生熱量，從而達(dá)到殺滅腫瘤的目的；后者是利用光敏分子吸收可見光或者近紅外光的能量產(chǎn)生單線態(tài)氧和活性氧自由基，然后利用這些活性物質(zhì)來(lái)殺傷腫瘤。但是，單純的光學(xué)治療也有一定的弊端，比如光的穿透深度有限，腫瘤細(xì)胞對(duì)光學(xué)治療產(chǎn)生的抵抗，腫瘤微環(huán)境對(duì)

2、光學(xué)治療的產(chǎn)生的不利，以及較大功率密度造成的正常組織殺傷等限制了光學(xué)治療的發(fā)展。因此，亟需其他模式的治療介入到光學(xué)治療中，以期達(dá)到聯(lián)合協(xié)同效應(yīng)。
　　本論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　第一章：系統(tǒng)性介紹了光學(xué)治療的概念，應(yīng)用范圍，優(yōu)勢(shì)及其弊端。同時(shí)也介紹了常用的光熱材料和光動(dòng)力材料。最后介紹了經(jīng)典的光學(xué)治療和其他模態(tài)治療的成功案例。
　　第二章：在本實(shí)驗(yàn)室開發(fā)新型有機(jī)光熱試劑的基礎(chǔ)上，探討了有機(jī)共軛高分子PEDOT

3、:PSS作為藥物載體的優(yōu)勢(shì)。我們的研究發(fā)現(xiàn)，PEDOT:PSS作為藥物載體有如下優(yōu)勢(shì)：首先，有機(jī)共軛高分子的光熱作用能顯著加速化療藥物進(jìn)入細(xì)胞，增強(qiáng)治療效果。其次，有機(jī)共軛高分子本身也能促進(jìn)光敏分子進(jìn)入細(xì)胞，提高細(xì)胞水平的光動(dòng)力治療效果。最后，不溶于水的化療藥物也能通過相同的作用方式裝載到納米載體上，水溶性問題得到很好解決，而且藥物的作用得到很大程度保留。
　　第三章：由于新型有機(jī)光熱試劑的廣泛應(yīng)用，大家普遍關(guān)心的是有機(jī)高分子材料

4、的生物相容性問題。因此，我們系統(tǒng)性比較了常用的兩種共軛高分子通過不同的表面修飾后對(duì)免疫系統(tǒng)的刺激作用。一方面，我們發(fā)現(xiàn)生物相容性較好的有機(jī)高分子材料PPy，另一方面，我們也發(fā)現(xiàn)經(jīng)過聚乙二醇修飾后的PEDOT:PSS對(duì)免疫系統(tǒng)有明顯的刺激作用，可作為一種潛在的免疫佐劑。
　　第四章：我們探討了如何將小分子光熱試劑以及光敏分子整合到同一個(gè)納米骨架上，以期實(shí)現(xiàn)多模態(tài)成像引導(dǎo)下的聯(lián)合治療。我們最終通過同一種納米材料IR825@C18PMH

5、-PEG實(shí)現(xiàn)了多模態(tài)成像引導(dǎo)下的光熱聯(lián)合光動(dòng)力治療。
　　第五章：為了提高光動(dòng)力治療的效果，我們采用了另外一種改善腫瘤微環(huán)境的途徑來(lái)達(dá)到增強(qiáng)光動(dòng)力治療目的。荷瘤小鼠通過局部或者系統(tǒng)給藥的方式使用透明質(zhì)酸酶后，腫瘤部位的血管密度和有效血管面積得到很大程度提升，這樣提高了腫瘤局部的血液灌注量，因此腫瘤部位的乏氧得到很大程度改善。此外，由于降低的組織間壓力和增加的局部血流灌注量，使得納米材料在腫瘤部位的富集量增強(qiáng)。利用透明質(zhì)酸酶帶來(lái)的優(yōu)

6、勢(shì)，我們不僅成功增強(qiáng)了原發(fā)瘤部位光動(dòng)力治療效果，而且對(duì)轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)光動(dòng)力殺傷也有提高。因此，透明質(zhì)酸酶的使用能顯著增強(qiáng)光動(dòng)力治療的效果。
　　綜上所述，在這篇博士論文中，我們探討了共軛高分子作為藥物載體的各種優(yōu)勢(shì)。為了推廣共軛高分子在生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用，找到生物相容性更好的共軛高分子材料，于是我們研究了常用共軛高分子與免疫系統(tǒng)的相互作用，最終找到生物相容性較好的PPy，以及可以作為潛在免疫佐劑的PEDOT:PSS-PEG。除了有機(jī)高分子