摘要
间充质干细胞（MSCs）具有自我更新、分化潜能、主动迁移和肿瘤趋向等特点，在组织修复和肿瘤治疗中展现出优异的应用前景。然而，MSCs移植后在体内的命运尚未研究透彻，监测细胞移植到患者体内的治疗效果是干细胞治疗的瓶颈问题。光声成像在成像深度、时空分辨率、灵敏度等方面都具有优势，可用于实时监测MSCs的体内分布。开发安全、稳定、高时空分辨率的光声成像示踪剂有望对干细胞进行活体实时追踪，进而揭示干细胞治疗机制。 在本课题中，我们设计了一种基于金纳米星的诊疗探针（MIGNS），该探针可用于标记MSCs，并产生稳定的热、声和荧光信号，实现对MSCs的实时在体追踪，在影像导航基础上对三阴性乳腺癌进行光热治疗。课题主要研究内容如下： 一、光稳定的纳米诊疗探针的构建：设计并制备了介孔二氧化硅壳包裹的金纳米星（GNS），通过硅酸钙沉淀法，将近红外荧光染料吲哚菁绿（ICG）固定在介孔中。该多功能纳米平台结构稳定、形貌均一，且具有稳定的光热转化效率。介孔二氧化硅层可以提高GNS在脉冲激光照射下的稳定性，防止其形状重塑，保证MIGNS产生稳定的光声信号。 二、MIGNS与MSCs的相互作用：MIGNS具有良好的生物相容性，能够用于标记MSCs，不会影响MSCs的干性和迁移能力，且在细胞内依然保持稳定的光热、光声和荧光特性。 三、干细胞的体内示踪：通过三维光声（3D-PA）成像，对MIGNS标记的MSCs（MIGNS@MSCs）在肿瘤部位的分布进行为期5天的监控，发现MSCs可以显著改善纳米材料在瘤内的分布和滞留时间，并确定了光热治疗的最佳时间窗口为瘤内注射后24h。 四、MIGNS@MSCs的抗肿瘤疗效验证：在小鼠肿瘤模型中，验证了MIGNS@MSCs具有优异的光热治疗效果，能够完全消除皮下瘤，并抑制其在原位复发。 综上所述，本课题开发了具有稳定光学特性的纳米诊疗平台，证明了该平台在干细胞示踪和肿瘤治疗领域的应用潜力。
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