摘要
透明质酸酶（HAase）是一类能水解透明质酸（HA）的酶，在膀胱癌、宫颈癌、前列腺癌和恶性黑色素瘤等多种疾病中均有过表达，是支持肿瘤生长和扩散的重要因素，也是一种新型的癌症标志物，因此开发新型的检测HAase的含量或活性的荧光纳米探针可进一步追踪肿瘤，对早期癌症的临床诊断和治疗具有重要意义。然而大部分传统的HAase荧光探针常会存在着操作复杂、荧光标记、选择性差、抗生物背景干扰能力差等问题。因此本文设计合成了两种荧光纳米探针，具有长波长荧光发射、制备简单、无需标记、选择性好、生物相容性好，抗生物背景干扰能力强等优点，成功实现了对癌细胞中HAase的特异性荧光检测，并且具有很好的光动力治疗效果。 本论文的主要研究内容和结论如下： 1、我们设计合成了一种基于聚集诱导发射（AIE）聚合物点的荧光纳米组装体，首先合成表面带氨基的荧光聚合物点，将其与透明质酸功能化的纳米金颗粒自组装合成纳米探针（HA-AuNPs@AIEDs），用于选择性检测HeLa细胞中的内源性HAase活性。该纳米体系中AIEDs和HA-AuNP之间由于发生FRET而导致荧光猝灭，当加入HAase时，酶催化HA降解为低分子量片段，并伴随HA-AuNPs与AIEDs的分离，AIEDs的荧光可逐渐恢复。该纳米探针具有良好的光稳定性和低细胞毒性，对于HAase的体外检测具有检测限低（0.007U/mL）、高选择性和高灵敏度。生物成像研究表明，该纳米探针可以用于靶向肿瘤细胞并进一步成像HAase。与已经报道的HAase检测方法相比，基于HA-AuNPs@AIEDs的传感器还具有以下优点，例如无需标记、一步操作、无需复杂的分离过程，在复杂的生物环境中具有很好的抗干扰性。通过开发体内HAase成像的荧光纳米探针，这些结果将有助于更好发挥荧光探针在疾病诊断中的作用。 2、合理地设计了一种双重靶向荧光纳米探针（HA-MitoTPP），该探针用于HeLa细胞中HAase的荧光成像和光动力治疗。首先合成一种带正电荷的季铵盐卟啉衍生物（MitoTPP）作为线粒体靶向的光敏剂，阳离子卟啉光敏剂与带负电荷的HA通过静电自组装合成一种可检测HAase的光动力治疗体系，具有优异的生物相容性、低细胞毒性、选择性好、良好的抗干扰能力、可快速检测HAase等优点。共聚焦显微镜成像结果表明探针通过透明质酸受体介导内吞作用靶向进入到受体阳性的细胞，癌细胞内高表达的HAase将纳米粒子解体，光敏剂MitoTPP富集在线粒体中发挥光动力治疗作用。该双重靶向荧光纳米探针在适当波长的光照下释放单线态氧，有效诱导线粒体氧化损伤，最终导致癌细胞凋亡。细胞存活率实验的结果进一步表明，该双靶向纳米体系在特定光照下，在透明质酸受体阳性的癌细胞中显示出更高的细胞毒性。该荧光纳米体系被成功用于HeLa细胞中HAase成像和有效促进细胞凋亡，达到光动力治疗效果。 总之，本论文以卟啉光敏剂和AIE为基础，设计合成了两种荧光纳米探针，用于癌症标志物的检测，并进一步用于癌症的光动力治疗，有望为相关疾病的诊断与治疗提供一种新的思路。
NETL