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1、基于聚合物量子點(diǎn)的光動(dòng)力療法治療胃癌的實(shí)驗(yàn)研究Theresearchofsemiconductingpolymer-basedphotodynamictherapyonhumangastriccancer作者姓名：李守英專業(yè)名稱：內(nèi)科學(xué)研究方向：消化道腫瘤診斷和治療的實(shí)驗(yàn)研究指導(dǎo)教師：徐紅教授學(xué)位類別：醫(yī)學(xué)博士培養(yǎng)單位：白求恩第一醫(yī)院論文答辯日期：2015年6月7日授予學(xué)位日期：年月日論文評(píng)閱人：答辯委員會(huì)組成：姓名職稱工作單位姓名職稱工作單位任旭教授黑龍江省醫(yī)院主席孫連坤教授吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院潘文勝教授浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)二系委員李娟教授吉林大學(xué)公衛(wèi)學(xué)院段志軍教授大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一
2、醫(yī)院李義平教授中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院吳長鋒教授吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院鄧紅雨研究員中科院生物物理研究所王哲教授長春工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)高等研究院陳立教授吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院中文摘要基于聚合物量子點(diǎn)的光動(dòng)力療法治療胃癌的實(shí)驗(yàn)研究背景胃癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，在我國發(fā)病率很高。中國2013年腫瘤登記年報(bào)顯示，2010年胃癌死亡率占惡性腫瘤死亡率的第3位。早期胃癌多無癥狀或僅有輕微癥狀，當(dāng)臨床癥狀明顯時(shí)，絕大多數(shù)病變已屬中晚期。目前，外科手術(shù)切除、內(nèi)鏡下切除、放射治療及藥物化學(xué)治療仍是主要治療手段。但遺憾的是，有些患者雖然經(jīng)過上述治療，但對(duì)病灶治療仍不理想。光動(dòng)力療法（Photodynamicthe
3、rapy，PDT）作為一種微創(chuàng)性治療手段，獲得越來越多的關(guān)注。這種方法利用特定波長的光激發(fā)被腫瘤細(xì)胞攝取的光敏劑，產(chǎn)生細(xì)胞毒性因子，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞受損甚至死亡，以達(dá)到治療腫瘤的目的。因此，光敏劑是PDT治療的關(guān)鍵。有機(jī)半導(dǎo)體聚合物（又稱聚合物量子點(diǎn)）是一類因共軛π電子而產(chǎn)生半導(dǎo)體性質(zhì)的高分子材料，具有非常大的光學(xué)吸收截面、很高的熒光量子效率，在相應(yīng)波長的光激發(fā)下，可以通過熒光共振轉(zhuǎn)移將能量轉(zhuǎn)移給光敏劑或其他能夠產(chǎn)生單線態(tài)氧的物質(zhì)。聚合物量子點(diǎn)內(nèi)部的柔性疏水特質(zhì)可以解決許多藥物的水溶性問題，外部的親水鏈段在水中溶解起穩(wěn)定作用。另外，半導(dǎo)體聚合物量子點(diǎn)的熒光性能，又能幫助追蹤光敏劑的位置，更好
4、的實(shí)現(xiàn)光敏劑的定位和實(shí)時(shí)監(jiān)測。這些特性使得聚合物量子點(diǎn)作為光敏劑的納米載體比傳統(tǒng)的需要釋放出裝載的光敏劑的納米載體具有明顯的優(yōu)勢。目的：本實(shí)驗(yàn)擬以聚合物量子點(diǎn)為光敏劑的載體，采用納米再沉淀法將難溶于水的光敏劑封裝在聚合物中，制備出摻雜光敏劑的聚合物納米粒子(以下稱為TPP-dopedPFBT納米粒子)；通過體外細(xì)胞和體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，研究TPP-dopedPFBT納米粒子在人胃癌細(xì)胞和裸鼠人胃癌移植瘤模型（簡稱為荷瘤鼠）的分I布、及其介導(dǎo)的PDT對(duì)腫瘤細(xì)胞和腫瘤組織的殺傷效果，探討該納米粒子介導(dǎo)的PDT治療胃癌的可行性。方法：⑴采用納米再沉淀方法制備TPP-dopedPFBT納米粒子；通過紫
5、外可見分光光度計(jì)測其吸收值，計(jì)算出納米粒子溶液的濃度；采用動(dòng)態(tài)光散射，測量納米粒子的尺寸與粒徑分布；采用透射電鏡，測定納米粒子的形貌；采用紫外可2見分光光度計(jì)和熒光光譜儀對(duì)納米粒子進(jìn)行光譜分析；在50mW/cm藍(lán)色LED燈光照條件下，采用ADMA檢測納米粒子溶液中單線態(tài)氧的產(chǎn)生。⑵在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)部分，根據(jù)納米粒子本身的熒光特性，通過熒光顯微鏡和流式細(xì)胞儀，觀察納米粒子在細(xì)胞內(nèi)定位、攝??；用MTT法檢測TPP-dopedPFBT納米粒子的暗毒性，及其介導(dǎo)的PDT對(duì)人胃腺癌SGC-7901細(xì)胞的殺傷作用，觀察納米粒子與細(xì)胞相互作用時(shí)間、納米粒子濃度及光照劑量對(duì)PDT效果的影響；光學(xué)顯微鏡及熒
6、光顯微鏡下觀察PDT后細(xì)胞的形態(tài)、細(xì)胞內(nèi)活性氧、線粒體膜電位和細(xì)胞核形態(tài)的改變。⑶建立裸鼠人胃癌移植瘤模型，采用小動(dòng)物成像系統(tǒng)觀察TPP-dopedPFBT納米粒子在荷瘤鼠內(nèi)的分布；不同的給藥方式，TPP-dopedPFBT納米粒子介導(dǎo)的PDT對(duì)荷瘤鼠的腫瘤抑制作用及它們之間的差異。PDT治療結(jié)束后，摘除腫瘤、肝臟、脾、腎、肺和心臟，經(jīng)10%中性福爾馬林緩沖液固定，石蠟包埋切片，常規(guī)HE染色后，使用光學(xué)顯微鏡觀察各組織的形態(tài)學(xué)改變。結(jié)果：⑴成功制備了TPP-dopedPFBT納米粒子，球形，直徑約24nm，吸收波長460nm，發(fā)射波長625-750nm。460nm藍(lán)光激發(fā)時(shí)，TPP-do
7、pedPFBT納米粒子中聚合物PFBT通過熒光共振轉(zhuǎn)移將能量傳遞給光敏劑TPP，產(chǎn)生紅色熒光。分析ADMA檢測納米粒子溶液中的單線態(tài)氧發(fā)現(xiàn)，在光照條件下，該納米粒子產(chǎn)生的單線態(tài)氧含量與光照時(shí)間呈正相關(guān)，約在13min到達(dá)平臺(tái)期。⑵體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)部分，通過對(duì)熒光顯微鏡和流式細(xì)胞儀的結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，TPP-dopedPFBT納米粒子可以通過SGC-7901細(xì)胞的細(xì)胞膜，定位于細(xì)胞質(zhì)；隨著納米粒子的濃度增加，SGC-7901細(xì)胞攝取的納米粒子
