摘要
癌症作为人类健康的“头号杀手”，每年会夺取近千万人的生命。传统的癌症临床治疗手段主要包括化疗、放疗和手术切除等，但都具有一定的风险和副作用，急需开发新型的癌症治疗方法。光热治疗(PhotothermalTherapy,PTT)通过利用高光热转换效率的纳米材料，将光能转换为热能以杀死癌细胞，具有低侵入性和高精确性等优势，已成为癌症治疗的潜在对策。 碳点(Carbondots,CDs)是一种新型的碳基纳米材料，具有合成原料广泛、合成方法多样、良好的生物相容性、优异光学性能、丰富的表面基团等优点，近年来在肿瘤诊疗领域引起广泛关注。本工作开发了具有强近红外吸收、高效光热转换效率、光稳定性的碳点，可用于肿瘤的高效PTT，主要研究内容如下: (1)以柠檬酸和尿素作为原料，通过溶剂调配和后处理，成功得到一系列近红外碳点。对碳点表面基团进行表征分析，解释了近红外吸收的产生是由表面供电子基团C=O含量增多所致，并对此机理进行了实验验证。 (2)近红外碳点中ox-EACDs具有最优的光热升温能力(△T=41℃),高的光热转换效率(75.23％),良好的光稳定性。碳点尺寸小于10nm,晶格间距为0.21nm,流体力学直径小于14nm,Zeta电位为负，XRD呈现26.6°的石墨特征衍射峰，Raman呈现碳核sp2C和表面sp3C衍射峰，荧光具有激发依懒性，荧光强度较为稳定。 (3)使用NIH3T3细胞和溶血实验，证明ox-EACDs具有良好的生物相容性。荧光成像证明ox-EACDs能被HeLa细胞充分摄取。体外光热抗肿瘤效果优异，200μg/mL的ox-EACDs在经730nm,0.8W/cm2,10min近红外光照射后杀灭90％的HeLa细胞。 (4)构建小鼠皮下肿瘤模型，采用瘤内注射的方式给药，荧光成像证明ox-EACDs代谢情况优异。光热治疗期间荷瘤小鼠的肿瘤体积、体重、存活率变化以及组织切片H&E、Ki-67染色分析表明，碳点能大量杀灭肿瘤组织中的癌细胞并抑制其增殖，生物相容性良好。 综上所述，本论文提供了一种溶剂/后处理改性碳点的策略，制备得到一系列近红外碳点，体外/内光热抗肿瘤实验中都表现出优异的光热治疗效果，本工作将对近红外碳点的制备提供新思路，同时对深层肿瘤的临床治疗具有重大意义。
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