癌症已在全球范围内肆虐了很长时间,无数的病人正面临着巨大的痛苦。作为抗癌的有效途径,光疗具有组织耐药性小、侵入性低和时空可控性好等特征。其中,光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT)近年来得到了长足的发展,已在癌症治疗领域显示出广阔的应用前景。基于有机半导体材料的纳米诊疗剂在癌症的荧光/光声成像和光疗等研究领域引起了广泛的兴趣。荧光成像(FLI)具有灵敏度高和响应速度快等特征,可用于临床手术的实时监测。光声成像(PAI)是新兴的成像手段,具有选择性、穿透性和分辨率高等优势,可以实现深层生物组织成像。有机半导体小分子吸光性能好,易于通过结构设计调控光学性质,且生物毒性低、成本低,因此创建基于有机半导体小British Medical Association分子的生物成像与光疗一体化平台具有重要的意义。二噻吩基吡咯并吡咯二酮(TDPP)不仅具有大π共轭结构从而体现出优良的此网站光热效应、光声特性,还具有强烈的分子内电荷转移效应,可作为有机半导体中理想的电子受体(A)。然而,TDPP的水溶性不好,PDT效应较低,吸收波长较短,这些问题限制了它的应用。另一方面,二氧化锰纳米粒子(Mn O_2 NPs)的比表面积大,能催化肿瘤内源性的H_2O_2生成O_2,产生额外热量,从而缓解肿瘤缺氧并增强PDT、PTT效应,在药物递送和释放、化学动力学治疗(CDT)、PDT和PTT等领域得到了广泛的应用。本文基于TDPP的优势,将其与电子供体(D)结合设计并制备了两种近红外吸收有机共轭小分子;用亲水性聚合物聚(乙二醇)-嵌段-聚(丙二醇)-嵌段-聚(乙二醇)(Pluronic F-127)将两种小分子分别包裹后,再与Mn O_2NPs结合得到了两种复合纳米诊疗剂,实现了在光声/荧光双模态成像下引导PTT和PDT联合治疗癌症的应用。具体的研究内容如下:1.以芴衍生物、乙烯基苯和TDPP衍生物为骨架合成了D-π-A结构的近红外吸收有机共轭小分子FVD。随后,用Pluronic F-127将其包裹后制成了FVD@F127 NPs来改善FVD的水溶性。最后,将Mn O_2 NPs通过静电作用负载到FVD@F127 NPs的表面上来提高它的单线态氧产率,增强PDT、PTT的效果。FVD@F127 NPs的光热转换效率为39.4%,单线态氧产率为33.83%;FVD@F127@Mn O_2 NPs的光热转换效率和单线态氧产率分别上升到43寻找更多%和38.48%。体外细胞实验表明这两种纳米材料具有良好的生物相容性,均能通过PTT/PDT联合治疗有效地抑制小鼠乳腺癌4T1细胞的生长。体内实验表明,FVD@F127@Mn O_2 NPs在660nm激光的辐照下能对小鼠体内的肿瘤进行清晰的光声成像和荧光成像。2.在FVD分子的基础上,利用TDDP单元另一端未反应的Br原子进一步设计合成了D-π-A-π-D结构的近红外有机共轭小分子FVDVF,它不仅发射光谱进一步扩展到了近红外二区,还获得了更强的分子刚性,有利于激发态分子的无辐射跃迁,放出更多热量以增强其光热转换效率。用与1同样的步骤制备得到了FVDVF@F127 NPs和FVDVF@F127@Mn O_2 NPs,它们的光热转换效率分别是65.9%和68.48%,单线态氧产率分别是24.39%和38.95%。体外细胞实验表明,两种纳米材料能在730 nm激光的照射下有效地杀死4T1细胞,Mn O_2 NPs的确能有效地增强光疗效果。体内实验表明,FVDVF@F127@Mn O_2 NPs不仅能在730 nm激光的照射下对小鼠体内的肿瘤进行清晰的光声成像,还能在808 nm激光的照射下对肿瘤进行近红外二区荧光成像。