中空介孔硅纳米粒一种新型的介孔二氧化硅构成的无机纳米粒,具有低密度、高比表面积、载药能力强和稳定性好等众多优点,十分适合作为抗肿瘤药物的靶向递送载体,但其缺乏主动靶向富集于肿瘤病灶部位的能力,同时在体内易快速被网状内皮系统清除,对肿瘤组织和细胞的靶向效率偏低。光热治疗是一种很有潜力的肿瘤治疗方式。金纳米棒是一种良好的光热治疗剂,其在近红外区表现出很强的光热转换能力,但在体内应用时仍存在一些问题,例如:易形成自聚体而失去光热转换作用,难以在肿瘤部位有效聚集,难以准确判断其在肿瘤部位的达峰时间和最佳的光照时间。针对这些问题,为了提升中空介孔硅纳米粒和金纳米棒的成药性,本论文借助肿瘤学、分子生物学、材料学和医学影像学研究成果,构建和评价了两种新型的无机材料纳米递药系统,为实现对肿瘤的主动靶向药物递送和更有效的光热治疗提供了一定的理论和实验依据。具体内容包括以下两个部分:1.肿瘤靶向肽tLyp-1修饰的中空介孔硅纳米粒的构建与评价:通过CSASE策略,合成了中空介孔硅纳米粒,并将其进行功能化修饰了 PEG和靶头tLyp-1肽,从而构建了 tHMSN纳米粒;通过TEM、氮气吸附脱附分析等表征了中空介孔硅纳米粒相关性质;通过zeta电势法、BCA、XPS和TGA等多种分析方法确认tHMSN纳米粒的合成成功。随后,以阿霉素作为模型药物,以乳腺癌细胞MDA-MB-231和人脐静脉内皮细胞HUVEC分别作为肿瘤细胞模型和肿瘤新生血管细胞模型,系统性的研究了 tHMSN纳米载体对这两种细胞的靶向性能、入胞机制、载体细胞毒性和载药后的细胞杀伤效果。通过这些研究,证实了所构建的tHMSN纳米载体对这两种细胞具有较强的靶向功能,可明显提升载药对细胞的杀伤作用,有望成为一种有效的抗乳腺癌主动靶向药物递送载体。2.硅金复合材料构成的治疗诊断型纳米系统的构建与评价:通过使用“种子生长法”和Stober法,合成了金纳米棒和介孔硅包覆的金纳米棒(MSG),并在其表面功能化修饰上了 tLyp-1靶头和PEG,得到了 TMSG纳米粒;通过TEM、氮气吸附脱附分析、原子吸收分光光度法等表征了 MSG的相关性质;通过zeta电势法、XPS、BCA和TGA等多种检测方法证实了 TMSG纳米粒的构建成功。随后,将吲哚菁绿作为载药包埋入TMSG的介孔中,得到了 I-TMSG纳米粒,通过紫外可见分光光度法、荧光分光光度法、热像仪检测、Calcein-AM/PI共染色、Annexin V-FITC/PI双染法、CCK-8法、小动物活体成像法、流式细胞术、激光共聚焦显微镜观察等多种方法系统评价了其三种核心功能(光热治疗、近红外影像和肿瘤细胞靶向),并对其入胞路径和光热治疗机制进行了深入考察。通过这些研究,证实了采用硅包金纳米棒、吲哚菁绿和tLyp-1靶向肽构建的治疗诊断型纳米粒具有对肿瘤细胞MDA-MB-231一定的主动靶向性、较强的光热治疗和分子影像作用,可以作为靶向性的近红外荧光探针和光热治疗剂,对肿瘤的诊断和治疗具有明显的应用潜力。总之,通过上述研究,成功构建并评价了两种分别为硅材料和硅金复合材料构成的纳米载体,实现了基于中空介孔硅纳米粒的肿瘤主动靶向药物递送,以及基于金纳米棒和介孔硅纳米粒的肿瘤光热治疗和近红外荧光影像。这些研究内容及相关成果为进一步提升介孔硅纳米材料在肿瘤靶向药物治疗中的应用水平,进一步增强光热治疗的安全性、有效性和可控性,开展了一系列有价值的理论探索;也为进一步丰富抗肿瘤主动靶向药物制剂的设计思路,进一步拓展治疗诊断型纳米系统的开发模式,积累了一些有益的实践创新。