光热治疗主要是利用光热药剂经激光辐照后产生热量,从而高温杀死肿瘤细胞。为避免光热治疗对正常组织细胞造成损伤,有必要对纳米材料温度进行实时精确监控。然而,目前常用的温度检测方式主要为热电偶传感器和红外热成像仪,仅能反映宏观温度以及物体表面温度的分布情况,因此容易引发过热现象,进而导致肿瘤组织周围正常细胞受损。为了检测光热过程中微观温度的变化情况,本文采用原位还原法制备了金纳米球复合稀土 Eu3+配合物的功能纳米材料,此外还采用简易的一步分散聚合法,制备了掺杂罗丹明B的聚吡咯纳米颗粒,研究双功能传感器的荧光温敏特性及光热特性,进而通过监控纳米材料中温敏探针荧光信号的变化来实时探测光热药剂自身温度,实现对肿瘤细胞进行温度自监测光热治疗。本文的主要研究内容和结果如下:(1)采用溶剂热法合成稀土配合物Eu(TTA)3(TPPO)2,再利用再沉淀-包覆法制备封装Eu(TTA)3(TPPO)2的杂化纳米颗粒(Eu-NPs),最后,采用原位还原法制备表面复合金纳米球的功能纳米材料(Eu@Au-NPs)。稀土 Eu3+配合物的发光对温度高度敏感,遇水易荧光猝灭。通过杂化颗粒封装提高其水溶性和光稳定性。Eu-NPs表面带正电性的PLL壳层可吸附带负电性的[AuCl4]-离子,通过将[AuCl4]-离子原位还原为金纳米球,即可形成内部封装Eu(TTA)3(TPPO)2且表面复合金纳米球的功能纳米材料Eu@Au-NPs。Eu@Au-NPs纳米颗粒分散均匀,粒径约为120nm,金纳米球粒径约为5-10nm,随温度的升高,纳米颗粒615 nm发射峰荧光强度逐渐下降,温度从25℃升高到60℃时,发光强度下降52.7%,表明Eu@Au-NPs具有良好的温度敏感性。利用金纳米球产生表面等离子体共振波,进而吸收相应光波段的特性,Eu@Au-NPs在520 nm左右具有较强的吸收峰。利用520 nm激光器辐照18分钟后,Eu@Au-NPs分散液温度从30℃升高至41.9℃,实验结果表明Eu@Au-NPs具有良好的光热特性。通过Eu@Au-NPs中稀土 Eu3+离子的温敏特性成功监测纳米材料自身的光热效应。(2)运用一步分散氧化聚合法,通过以聚乙烯吡咯烷酮作为空间稳定剂,四氧化三铁作为氧化剂,在吡咯单体经由仿缩聚机制形成聚吡咯PPy过程中,快速加入温度敏感探针罗丹明B(RhB)制备PPy-RhB纳米颗粒。PPy-RhB纳米颗粒具有较强的近红外吸收能力,以及高光热转换效率和光稳定性,均匀分散于水中,颗粒粒径约70nm。经808 nm激光器辐照15分钟后,分散液温度从23.7℃升高至61.4℃,实验结果表明PPy-RhB纳米颗粒具有优良的光热效应。对PPy-RhB纳米颗粒在不同温度下的荧光光谱进行表征,发现罗丹明B(576nm)的发射峰随温度升高逐渐下降,当溶液温度从20℃升高到70℃时,该发射峰强度下降约57%,对温度具有灵敏响应,是一种良好的光学温度计,其精度为-1.4%/℃。将纳米颗粒作用于肿瘤细胞,通过MTT方法证明纳米颗粒具有良好的生物相容性,经激光照射10分钟后,其细胞死亡率达约80%,表明PPy-RhB NPs对肿瘤细胞具有较高的光热消融效果。通过共聚焦显微镜成像观察不同治疗参数下细胞内RhB的荧光强度变化,发现吞噬PPy-RhB NPs 的细胞在激光照射 5 分钟后其红色荧光信号淬灭了约 90%,表明该纳米颗粒可对肿瘤细胞光热消融过程进行实时微观温度监测。