【摘 要】
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目的:1.研究ZIF-8-IR820-MnPc-HA（ZIMH）纳米颗粒的理化性质及并验证其光动力效应。2.进一步研究纳米颗粒ZIF-8-IR820-MnPc-HA的体内外光声/近红外Ⅱ区荧光双模态成像效果及生物安全性。方法:1.纳米材料合成及表征:通过一步法合成ZIF-8-IR820-MnPc-HA纳米颗粒（制备过程需避光）。取适量的纳米颗粒ZIF-8-IR820-MnPc-HA进行理化性质的研
【基金项目】
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国家自然科学基金“多功能纳米探针的构建及其用于多模态分子成像引导下的肿瘤光热治疗的研究（编号:81771907）”；
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目的:1.研究ZIF-8-IR820-MnPc-HA（ZIMH）纳米颗粒的理化性质及并验证其光动力效应。2.进一步研究纳米颗粒ZIF-8-IR820-MnPc-HA的体内外光声/近红外Ⅱ区荧光双模态成像效果及生物安全性。方法:1.纳米材料合成及表征:通过一步法合成ZIF-8-IR820-MnPc-HA纳米颗粒（制备过程需避光）。取适量的纳米颗粒ZIF-8-IR820-MnPc-HA进行理化性质的研究,包括动态光散射（DLS）、透射电镜（TEM）、紫外吸收曲线（UV）及热重分析曲线（TG）等,并从溶液水平验证其光动力效应。2.体外实验:通过CCK-8法进行不同浓度ZIF-8-IR820-MnPc-HA与4T1细胞共孵育后的细胞毒性研究;在细胞水平验证纳米颗粒在808nm激光照射下可产生单线态氧;利用活/死细胞染色分析纳米颗粒在细胞层面的光动力治疗效果;光声成像扫描不同浓度梯度的ZIF-8-IR820-MnPc-HA溶液并观察其成像效果;利用近红外Ⅱ荧光成像系统扫描不同浓度梯度的ZIF-8-IR820-MnPc-HA溶液,初步验证其作为双模态成像对比剂的可行性。3.体内实验:建立荷瘤小鼠模型,通过瘤内注射法使ZIF-8-IR820-MnPc-HA纳米颗粒进入小鼠体内,分别进行光声扫描和近红外Ⅱ区荧光成像扫描,实时动态观察纳米颗粒在肿瘤局部的富集情况。在注射纳米材料后某一特定时间处死裸鼠,取出重要脏器心、肝、脾、肺和肾,并取血,分别做病理组织和血液生化分析,进行生物安全性的研究。结果:1.纳米材料的表征:TEM及DLS结果均表明ZIF-8-IR820-MnPc表面包覆透明质酸（HA）后,纳米粒尺寸变大且形貌不规则,这可能是因为HA融胀所致。通过紫外分光光度计测得原材料和分阶段产物的吸收曲线,结果显示ZIF-8-IR820-MnPc（ZIM）与IR820和MnPc两种原材料的吸收峰值重叠,初步证实了ZIM的成功合成。热重分析曲线同样证实了HA在ZIM表面成功包裹,其有效加载量约为10%。利用DPBF和SOSG两种探针,分别验证了ZIMH在溶液水平可产生一定量的单线态氧。2.体外实验:CCK-8细胞毒性实验结果显示,浓度为50μg/m L的纳米材料与细胞孵育24h后,细胞存活率仍保持在90%以上,证明ZIMH纳米颗粒具有良好的生物相容性。随后用DCFH-DA标记ZIF-8-IR820-MnPc-HA纳米颗粒,与4T1细胞共孵育,并用808nm激光器照射后,可以观察到明亮的绿色荧光,证明细胞内单线态氧的产生。活/死细胞染色分析也证实材料具有较好的光动力性质。光声和近红外Ⅱ荧光扫描结果均显示,随着ZIF-8-IR820-MnPc-HA溶液浓度梯度的增高,其信号也表现出增强的趋势。3.体内实验:以5mg/m L的剂量对实验鼠进行瘤内注射。光声和荧光扫描结果一致,均显示注射1h后肿瘤部位信号最强,随后信号逐渐减低,至12h信号基本消失。实验组小鼠与对照组小鼠之间的H&E染色切片、血液生化生物安全性指标均显示未见明显差异。结论:本研究提供了一种具有光动力效应的ZIF-8-IR820-MnPc-HA纳米颗粒,同时表现出良好的光声/荧光双模态成像能力。将HA包覆在ZIF-8-IR820-MnPc表面,可以起到海绵的作用,增强1O2的生成并促进细胞治疗效果。通过初步研究其光动力效应,我们期望以上研究结果能为ZIF-8-IR820-MnPc-HA的诊疗一体化进程提供助力。
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