癌症(恶性肿瘤)已成为危害人类健康的一类疾病,实现癌症的早期精确诊断和及时有效的治疗意义重大。荧光成像以其成像迅速、检测灵敏、无放射性危害等特点适合用于癌症的早期诊断。然而,荧光成像的空间分辨率较低,也无法对深层组织成像,影响了诊断的准确度。随着纳米技术的高速发展,将多种模式诊断制剂和治疗制剂整合为多功能的诊疗制剂已成为新一代生物医学材料的发展方向。近红外量子点因其组织穿透能力强、荧光强度高和稳定性好的特点成为常用的荧光成像探针。然而,传统近红外量子点含有重金属元素,其潜在的毒性限制了它在生物医学领域中的应用。研制具有生物安全性可靠、荧光品质出色和胶体稳定性良好的多功能近红外荧光造影剂,对肿瘤的早期诊断和有效治疗有深远的意义。为了避免传统近红外量子点中重金属元素带来的潜在毒性,本研究合成了近红外发光的油溶性Cu InS2/Zn S(ZCIS)量子点,为了提高ZCIS量子点在肿瘤细胞的特异性靶向能力,将透明质酸修饰到用牛血清白蛋白包裹的ZCIS量子点上。细胞实验结果表明,牛血清白蛋白的修饰可以显著降低细胞对ZCIS量子点的非特异性吸附能力。另外,在透明质酸与肿瘤细胞表面细胞黏附分子CD44之间的受体-配体相互作用下,He La细胞对该靶向近红外荧光造影剂的摄取率显著提高。而且用高分子量透明质酸修饰的近红外荧光造影剂对He La细胞的靶向作用更为明显。为了解决成像模式单一造成诊断信息不全面的问题,本研究在上一步的工作基础上制备了用透明质酸和ZCIS量子点共同修饰的磁性普鲁士蓝纳米诊疗制剂。体外和体内实验表明,该多功能诊疗制剂可提高近红外荧光成像和核磁共振T2加权成像的信号强度。在外加磁场下,四氧化三铁核与透明质酸共同作用可以显著提高CD44富集表达的He La细胞对该诊疗制剂的摄取能力。在双靶向的作用下,该诊疗制剂在尾静脉注射入荷瘤裸鼠体内24小时即可大量聚集在肿瘤组织,对肿瘤部位使用近红外激光照射进行光热治疗后,肿瘤生长抑制率高达89.95%。为了进一步提高多模态成像的效果,本研究通过配体置换和金属钆螯合制备得到核磁共振T1加权成像功能化的近红外量子点。该纳米粒子形貌均一,水合半径为约24.2 nm,并具有良好的胶体稳定性。体外和体内成像结果表明该纳米粒子可提高近红外荧光成像和核磁共振T1加权成像的信号强度,而且弛豫率(r1)为9.91 m M-1s-1,是商业化核磁共振造影剂DTPA-Gd的2倍。针对光热治疗肿瘤容易复发的问题,为了研制可用于基因治疗的非病毒载体,并使其具备在体内实时成像的功能,本研究以p EGFP-C1为DNA药物模板,用聚乙烯亚胺包裹ZCIS量子点形成可以搭载核酸药物的胶束,然后组装到ST68微泡表面。制备得到的复合微泡粒径为2.52±2.10μm,符合医用超声造影剂的尺度要求。体外和体内成像实验证明该复合微泡具有近红外荧光成像和超声成像功能。体外细胞实验结果显示,该多功能造影剂可以在较强的超声辐照功率下使微泡定点“爆破”,将载p EGFP-C1的量子点胶束释放,并实现对He La细胞的转染。总之,本研究围绕无重金属的近红外量子点ZCIS,通过多种修饰手段研制了一系列可用于癌症诊断和治疗的多功能制剂。研究进一步拓展了ZCIS近红外量子点在肿瘤诊断和治疗中的应用,对临床应用型多功能诊疗制剂的研发有一定的指导性意义。