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近年来,以纳米颗粒为药物载体的药物控释系统在肿瘤治疗中显示出巨大潜能,比如介孔硅纳米颗粒、上转换纳米颗粒、金纳米颗粒、纳米级高分子胶束等,受到科学界的广泛关注。然而,鉴于其本身存在生物相容性差、毒副作用大、尺寸不均一、包裹药物易泄露等缺点,亟需研发新的药物控释系统。为解决上述问题,我们设计并制备了一种pH响应性电荷反转纳米中空介孔硅药物控释系统,简写为HMSNs-DMA-CS。该体系以纳米中空介孔硅为药物载体,2,3-二甲基马来酸酐改性壳聚糖为封堵剂。其中,纳米中空介孔硅具有高比表面积和孔容积、均一可调的尺寸、表面易于功能化修饰等特点,因而被选用作加载模式药物DOX的载体;另外,壳聚糖具有优良的生物相容性,可被生物有机体内的溶菌酶代谢降解。动态光散射分析表明HMSNs-DMA-CS纳米颗粒在生理pH 7.4的血清中颗粒尺寸稳定,Zeta电位分析表明其表面呈负电荷。然而,当该药控系统处于模拟肿瘤微环境pH 6.5的弱酸性条件下,HMSNs-DMA-CS纳米颗粒尺寸明显下降,其表面由负电荷反转呈正电荷,有利于该系统在肿瘤部位原位释放药物。为了进一步验证HMSNs-DMA-CS纳米颗粒用于药物控释的可行性,我们利用肝肿瘤细胞HepG2作为模型,将装载DOX的HMSNs-DMA-CS纳米颗粒与肝肿瘤细胞HepG2共孵育。当处于pH 7.4的生理环境时,激光共聚焦显微观察和流式细胞分析表明肝肿瘤细胞HepG2对载药HMSNs-DMA-CS纳米颗粒的胞吞量较少;然而,当处于pH 6.5的微酸环境时,肝肿瘤细胞HepG2对载药HMSNs-DMA-CS纳米颗粒的胞吞量明显增加。纳米颗粒主要分布在肝肿瘤细胞HepG2的细胞质中,并诱导大量肝肿瘤细胞HepG2凋亡。