光治疗作为一种新兴的癌症治疗方式,与传统的手术治疗、化疗和放疗相比,侵袭性低,副作用小,具有广阔的临床应用前景。开发具有高生物相容性的靶向光活性纳米材料和实现对家兔原位肿瘤模型的光疗,对人类深部肿瘤治疗具有重要的临床意义。巨噬细胞具有大量吞噬粒子和靶向肿瘤部位的作用。本文选取了两种光活性材料Ge/GeO₂和Zr N纳米粒子,并用巨噬细胞负载,用于肿瘤的靶向光治疗。紫外-可见-近红外吸收光谱表明本文合成的Ge/GeO₂纳米粒子在近红外区有广泛的光吸收。通过透射电子显微镜、X-射线衍射能谱表征了其化学组成和价态。体外细胞实验表明Ge/GeO₂纳米粒子在近红外光照射下可同时产生活性氧和热。在巨噬细胞内加载后,Ge/GeO₂可以通过静脉给药靶向到达肿瘤,完全清除小鼠实体瘤。本研究亦利用B超观察光疗后肿瘤的演变,发现肿瘤坏死、液化/软化及最终消失的顺序过程。此外,本文研究的Ge/GeO₂的细胞毒性和血液毒性可以忽略不计,特别是在被巨噬细胞负载后。本文选用的Zr N纳米粒子具有广泛而强的光吸收,细胞实验说明在近红外光照射下Zr N纳米粒子能够产生单线态氧并且具有光热效应,是肿瘤光消融的理想候选材料。同时,巨噬细胞作为细胞载体运载Zr N纳米粒子的时候不影响其光物理特性。通过小鼠尾静脉注射进行肿瘤光治疗,B超表明肿瘤完全消融,通过对小鼠肿瘤部位的温度监测,可以证明Zr N纳米粒子被运送到肿瘤部位。为了进一步研究巨噬细胞运载的Zr N纳米粒子在大型动物原位肿瘤的光治疗作用,接下来通过耳缘静脉注射进行家兔乳腺癌的治疗,对比增强超声结果显示家兔实体瘤完全清除,说明巨噬细胞负载的Zr N纳米粒子能够有效地介导协同光疗,且该治疗对小鼠和家兔均未表现出伤害。综上所述,本论文中Ge/GeO₂纳米粒子和Zr N纳米粒子在近红外区均具有较高的吸收,是两种同时具备光热性能和光敏性能的光治疗材料。同时巨噬细胞是一种良好的靶向载体,不仅能够吞噬大剂量的纳米粒子,还能够在不改变性能的情况下,将Ge/GeO₂纳米粒子和Zr N纳米粒子靶向运载到肿瘤部位,并能在小鼠和家兔成功实现肿瘤的消融。