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目的:以铁蛋白(Fn)为基础,构建靶向多肽修饰的铁蛋白纳米笼(TFn),作为肿瘤分子成像探针和肿瘤治疗药物递送载体,进行靶向成像介导的肿瘤光热-光动力联合治疗,建立诊疗一体化纳米平台。方法:1.采用基因工程的方法,将靶向多肽CGKRK的碱基序列插入Fn的N端,并通过原核表达系统进行重组蛋白的表达。随后,将TFn、Fn标记Cy5.5,分别采用荧光显微镜以及活体荧光成像在细胞及活体层面验证TFn的肿瘤富集效果。2.以TFn为载体装载光敏剂(TFn@556-Ph),并进行SDS-PAGE凝胶电泳、DLS、TEM以及光学性能的表征。3.构建裸鼠MDA-MB-435皮下肿瘤模型,尾静脉注射TFn@556-Ph,在不同时间点对肿瘤部位进行光声成像并定量分析,判断肿瘤部位纳米颗粒富集效果。4.尾静脉注射纳米颗粒后5 h分别进行808 nm以及630 nm激光照射,通过监测肿瘤体积变化判断治疗效果,同时通过监测小鼠体重变化以及主要脏器的HE染色,初步判断纳米药物的生物安全性。结果:1.成功构建TFn质粒,并通过原核表达获得TFn蛋白纳米颗粒。活体荧光成像显示TFn在肿瘤部位的富集效果明显强于未修饰的铁蛋白Fn,且在4-6h肿瘤部位富集达到最大值。2.TFn装载光敏剂556-Ph,包封率可达84%左右,获得的TFn@556-Ph粒径均一,稳定性好,在激光照射下有一定的升温效果和活性氧产生。3.光声成像显示,肿瘤部位光声信号逐渐增强,注射后6h达到最大值。4.与对照组相比,在808 nm以及630 nm激光照射,肿瘤部位出现不同程度的坏死,联合治疗组肿瘤部位结痂脱落后肿瘤组织基本消失。整个治疗过程,小鼠体重波动不大,HE染色显示心肝脾肺肾等主要脏器均无明显异常,证明TFn@556-Ph纳米颗粒具有很好的生物安全性。结论:本课题成功制备了靶向多肽修饰的铁蛋白,作为分子探针进行肿瘤靶向成像,同时首次利用靶向多肽修饰后的铁蛋白装载光敏剂556-Ph,成功进行肿瘤靶向成像介导的肿瘤光热-光动力联合治疗。