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目前,癌症依旧是造成人类死亡的主要原因。传统的癌症治疗手段目前还有很多的不足,例如毒副作用大以及对人体机能损伤严重等。光动力疗法(PDT)作为一种新型的癌症治疗手段因其非侵入性的优势成为癌症疗法中的较好治疗方法。光敏剂是光动力疗法的一个重要组成部分。卟啉及其衍生物是目前应用且研究最为广泛的一种光敏剂,?但由于其水溶性差等原因,使得其在生物医学领域中的应用受到了严重的限制。因此,构建纳米载体以搭载卟啉类光敏剂,从而提高其光动力学效果以及拓展其生物医学应用成为人们新的研究热点。本论文选用可响应于谷胱甘肽释放二氧化硫气体的聚谷氨酸为载体和通过构建具有优良性能的纳米凝胶搭载卟啉衍生物,从而增强卟啉类光敏剂的光动力学效果,并且拓展了其在生物医学领域中的应用。本论文主要的研究内容如下:(1)在肿瘤细胞中,过表达的谷胱甘肽(GSH)将抑制基于活性氧(ROS)物质的癌症治疗,如光动力疗法(PDT)。本章中,我们探索了一种有前途的策略,即通过消耗肿瘤细胞内的GSH并同时释放二氧化硫气体来增强PDT效果从而调节肿瘤细胞中氧化还原环境的平衡。即将小分子前药N-(3-叠氮丙基)-2,4-二硝基苯磺酰胺(AP-DNs)连接到甲氧基聚(乙二醇)-嵌段-聚(γ-炔丙基-L-谷氨酸)(mPEG-PPLG)骨架来制备可释放二氧化硫的两亲聚合物前药(mPEG-PLG(DNs))。所获得的mPEG-PLG(DNs)可以封装光敏剂5-(4-氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(Por-NH2)用于光动力疗法。光敏剂的负载效率很高,高达95.4%并且所形成的具有优异生物相容性的并载有Por-NH2的纳米粒子可被4T1细胞有效内化。在肿瘤细胞中,过表达的谷胱甘肽会触发二氧化硫气体的产生,这不仅可以诱导细胞凋亡,还可以提高细胞内ROS的水平。此外,mPEG-PLG(DNs)所负载的光敏剂在光照射下会产生活性氧(ROS),从而导致肿瘤细胞凋亡或坏死。体外和体内实验有力地证明了二氧化硫气体疗法和光动力疗法的结合可以对肿瘤细胞的生长产生有效的抑制。这种协同治疗平台可以提供有效的方法来调节肿瘤细胞内氧化还原环境的平衡并达到令人满意的肿瘤治疗效果。(2)利用纳米凝胶的交联特性,制备出卟啉基的纳米凝胶,解决了卟啉的疏水特性以及其容易聚集淬灭的问题。通过检测卟啉基纳米凝胶的细胞毒性,发现其生物相容性良好,而且在光照条件下会表现出远远高于未修饰之前的卟啉的细胞毒性,这充分的证明了该纳米凝胶载体可以有效的增强卟啉的光动力学治疗效果。本章提供了一种解决光敏剂因疏水导致聚集淬灭的问题,从而增强其光动力学效果的途径。