摘要
纳米技术的发展为社会的发展带来了巨大的变革，现如今，纳米材料在癌症的诊疗及环境污染治理等人类面临的重大问题上已经显现出其独特的优势和应用潜力。但同时，纳米技术也是一把“双刃剑”，它在服务于人类为人们的生活带来便利的同时也会对人类健康、环境及社会产生一定的负面影响。纳米材料在生产、使用和处置过程中将不可避免地通过直接或间接的方式与人体接触，因此，纳米材料的安全性及生物相容性是纳米技术为人类社会服务的前提。本工作中，我们以材料的生物相容性为出发点，设计构建了新型的癌症纳米诊疗体系和纳米吸附剂用以应对癌症及水体有机物污染等问题。研究内容主要分为以下两个部分: 1.光热治疗是一种新兴的癌症治疗方式，它主要借助于光热试剂吸收近红外光，并将之转换为热能使肿瘤部位产生过高热，从而杀死肿瘤细胞。此外，光热试剂在肿瘤部位吸收近红外光产生的热量会引起肿瘤部位发生热膨胀产生超声波，因此光热试剂还是理想的光声成像造影剂，可将癌症的诊断和治疗相结合、实现诊疗一体化。本工作中，我们构建了生物兼容性良好的氮化钛纳米光热试剂，并将其用于光声成像指导下的活体内肿瘤的光热治疗。 2.考虑到无机纳米材料在生物体内易富集难降解的问题，我们构建了基于单宁酸铁配位聚合物纳米材料的多功能纳米光热试剂。该光热试剂粒径较小，可通过肾脏代谢排出体外，并且在微酸性环境下可降解，有效的避免了纳米材料在生物体内长期富集的问题。此外，在外加磁场作用下，该纳米材料表现出了较好的横向弛豫性能，可作为磁共振成像造影剂，提高肿瘤的医学成像诊断效率。 3.双酚类化合物是重要的化工原材料，同时它们也是备受关注的环境内分泌干扰物。当前的水处理系统中还没有专门的用以去除水体中双酚类污染物的有效方法。活性炭吸附作为去除水体有机污染物的常用方法，在实际应用过程中仍然存在价格昂贵，吸附效率低，且材料再生成本高等不足。本工作中，我们设计合成了一种高效的用以吸附水体中双酚类污染物的多孔性β-环糊精纳米纤维。与已有报道的β-环糊精聚合物不同，该纳米纤维中环糊精分子以二聚体的形式有序排列，使其可以通过协同效应与双酚化合物分子形成更稳定的包合物，因此该纳米吸附材料对双酚类化合物具有强的结合亲和力和高的吸附效率，可有效地去除饮用水中微量的双酚化合物。此外，该纳米纤维还可通过原位聚合的方式修饰到棉织物上，解决了纳米材料在实际水处理过程当中面临的分离困难的问题。
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