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乳腺癌已成为当前社会的重大公共卫生问题,占到全球女性癌症的1/4,以及全球癌症相关死亡率的1/6。其中1/5的乳腺癌具有基因调控的HER2蛋白过表达特性,使其具有更强的入侵性和转移性,因而更加难以治疗。目前的乳腺癌治疗方法主要包括手术、放疗、化疗、内分泌治疗、靶向治疗及中医药辅助治疗等手段,其中靶向治疗是近年来最为活跃的研究领域之一。然而由于癌细胞的耐药性,单一的治疗模式并不能有效将其清除。近年来传统疗法与基于纳米材料的光疗结合的联合治疗策略颇受认可。本论文正是契合这一研究思路,构建了一种新型纳米药物。这种纳米药物兼具金纳米棒的优异光学性能和抗体药物靶向治疗的优点,具有靶向治疗、小分子药物治疗、光热治疗以及光声成像等多种功能,能够高效消融HER2阳性乳腺癌细胞,且具有良好的临床应用前景。本论文主要包括以下内容: 1.纳米药物制备。通过经典的Gorelikov和Matsuura办法制备了介孔二氧化硅包覆的金纳米棒(GNR@mSiO2),将尽除CTAB的GNR@mSiO2分散在二氢-3-[3-(三乙氧基硅基)丙基]呋喃-2,5-二酮(TEPSA)的乙醇溶液中,反应形成GNR@mSiO2-COOH,然后使用N-羟基丁二酰亚胺(NHS)和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)组成的活化剂活化GNR@mSiO2-COOH,再加入抗体-药物偶联物(T-DM1)进行反应,清洗后得到纯净的纳米药物GNR@mSiO2-TDM1。 2.纳米药物表征。采用Bradford抗体浓度测定方法,对比纳米颗粒在共价偶联和静电吸附两种载药模式下的载药容量;采用普通电镜(200kV)和生物电镜(80kV)表征纳米药物形态,证明包覆的均匀性;利用Zeta电位分析仪检测每一步合成产品的电位,证明包覆的有效性并获取最终纳米药物的表面电位以预测其在活体内的性能;通过酶标仪检测纳米药物本身、受到光照以后,及在血清中的吸收谱,证明其稳定性;使用热电偶测量光照条件下的温升。 3.纳米药物疗效评价。包括抗体作用评价,细胞毒性评价,内吞分析,激光辅助的联合治疗效果评价,以及凋亡分析。证明纳米药物的合成过程保留了单克隆抗体的活性位点,使其得以发挥抗体应有的信号通路抑制作用;证明纳米药物具有选择性细胞毒性;证明纳米载体加速了药物的细胞内化,能够使药物更快的靶向癌细胞以及进入靶点发挥作用;证明激光辅助的联合治疗大大提高了疗效,能够克服癌症治疗中广泛存在的抗药性问题,且证明此疗效是通过激光引起的过高热加速的细胞凋亡实现的。 4.纳米药物作为增强型光声成像对比剂。通过仿体实验评价了纳米药物的光声性能。发现介孔二氧化硅和抗体-药物偶联物双层包覆的金纳米棒的光声信号强于金纳米棒本身,且纳米药物的光声信号呈浓度依赖;进一步将纳米药物加入乳腺癌细胞中,随着与细胞培养时间得加长,内吞量增加,光声信号逐渐增加。