癌症的光热疗法是利用光热治疗剂在光照下升温而杀死癌细胞的方法。目前,常用的光热治疗剂主要有贵金属纳米颗粒、碳基材料及半导体纳米粒子。然而,贵金属由于存在熔融效应,光热稳定性较差,不能长时间照射,且价格昂贵；上述材料均为无机材料,无法在人体内降解,且排出困难,易对人体产生长期危害。导电高分子毒性低、价格低廉且在近红外区有强吸收,作为光热治疗剂使用具有先天的优势。导电高分子传统的合成方法主要有化学氧化法和电化学法,这两种方法均需要强氧化剂而造成产物污染,且所合成产物不溶不熔,加工性能差。因此迫切需要一种绿色合成水溶性导电高分子的方法。酶催化以其高效、高选择性、反应条件温和而著称。酶催化合成具有诸多优势。首先,其使用的氧化剂为环境友好型的氧化剂,例如H202和氧气,副产物只有水,而传统合成方法所使用的过硫酸盐不仅污染环境而且会产生大量副产物。其次,酶催化合成的导电聚合物多为水溶性的,相对于传统方法所制备的不溶不熔产物,具有更好的可加工性能。但是,天然酶的催化能力受环境因素影响较大,制备、提纯、储存困难。为了克服上述缺点,模拟酶应运而生,但传统的模拟酶依然为有机物,其提纯、合成较为复杂,对环境因素依然敏感。纳米材料模拟酶(简称纳米酶)的出现为模拟酶的发展提供了新的思路,纳米酶活性稳定,合成、提纯、保存工艺简单,且价格低廉。目前,纳米酶的种类仍然较少,且运用纳米酶催化合成水溶性导电高分子的研究鲜有报道。本文致力于制备新型纳米酶,并以其为催化剂,绿色催化合成水溶性导电聚合物,并探讨所制备导电聚合物在癌症光热治疗方面的应用。本文采用溶剂热法制备黑色硒单质(Se)、磷酸铁(FePOs)和磷酸镍(NiPOs)过氧化物纳米酶,并对它们的过氧化物酶模拟活性做了研究和探讨,利用其过氧化物模拟酶的催化活性实现水溶性导电聚合物的绿色合成,并将所制备的导电聚合物应用于癌症的光热治疗。主要包括三个体系： (1)黑色硒单质(Se)过氧化物纳米酶的制备及其绿色催化合成水溶性导电聚吡咯的研究；(2)磷酸铁(FePOs)过氧化物纳米酶的制备及其绿色催化合成水溶性导电聚苯胺的研究； (3)磷酸镍(NiPOs)过氧化物纳米酶的制备及其绿色催化合成水溶性导电聚噻吩的研究。本文为丰富纳米材料模拟酶的种类,及其在导电聚合物的仿酶绿色合成领域中的应用提供了一些新的思路。全文的主要结论包括如下三个方面：1.以丙三醇和水作为混合溶剂,浓硫酸和Se02为反应物,采用溶剂热法制备了黑色硒单质。所制备的产物为粒径为1-10μm的球型颗粒。该物质能够催化四甲基联苯胺(TMB)与H202之间的氧化还原反应,证明其具备过氧化酶模拟活性。pH对Se的过氧化物酶模拟活性影响很大,pH值在3-6时其催化活性较高,且在pH值为4.5时,活性达到最高；当pH≤2或者pH97时,其催化活性受到明显的抑制,不利于其过氧化物酶模拟活性的发挥。在20-70。C的温度区间,Se催化活性随温度的升高而升高,而大部分天然过氧化物酶在70。C时已完全失活,显示了Se在高温条件下优于天然酶的催化活性。鉴于Se的过氧化物酶催化活性,本文以空气氧为氧化剂、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为模板、以柠檬酸-磷酸氢二钠(Na2HPO4)缓冲溶液为溶剂、Se为催化剂催化吡咯的聚合。实验证明Se确实能像天然过氧化物酶一样催化合成聚吡咯的绿色合成,且所合成的聚吡咯链长受pH值、温度和时间的影响。Se在pH=2.2的强酸性条件下依然能够催化吡咯的聚合,而辣根过氧化物酶(HRP)在pH=4的条件下仅仅20 rain活性便降低80%,因此在低pH值条件下,Se展现了优于天然酶的催化活性。以808 nm激光器为光源,研究了Se催化聚吡咯的光热转换性能。用808 nm激光器照射超纯水及不同浓度的聚吡咯溶液,聚毗咯溶液的升温幅度远远大于超纯水的升温幅度,从而证实聚吡咯确实具有光热转换作用,光热转换效率达到28.4%,其光热转换效果随着浓度及激光功率的增大而增强。以人宫颈癌细胞(HeLa细胞)为细胞模型,采用MTT法评价了Se催化聚毗咯的细胞毒性。结果表明,当聚吡咯浓度为0.875 mg/mL时,与之共培养的HeLa细胞相对增值率依然在80%以上,聚吡咯显示了极低的细胞毒性。Se催化合成聚吡咯所具备的突出的光热转换能力、良好的水溶性、极低的细胞毒性及在各种生理溶液中的稳定性,为聚吡咯在肿瘤光热治疗中的应用奠定了基础。以HeLa为细胞模型,研究了Se催化合成聚吡咯作为肿瘤光热治疗剂的应用。结果表明,将细胞与浓度为0.625 mg/mL的聚吡咯共培养18小时后,以激光功率密度为2.08 W/cm2的808 nm激光器照射细胞10分钟,HeLa细胞的相对增殖率下降到仅为11±4%,而相同条件下,未经激光照射的HeLa细胞相对增殖率为96±8%。此外,用普鲁士蓝染色法也可以证实聚吡咯能够通过光热作用杀死癌细胞。2.采用溶剂热法制备了磷酸铁(FePOs)过氧化物模拟酶,而后以FePOs为催化剂、H202为氧化剂、PSS为模板催化合成了水溶性导电聚苯胺。结果显示,FePOs确实能够像天然过氧化物酶一样催化苯胺的聚合,且所合成的聚苯胺链长受pH值、温度、时间及氧化剂用量的影响。当pH值为1.5时,依然能够催化合成导电状态的绿色聚苯胺,而辣根过氧化物酶(HRP)在pH=4的条件下仅仅20 min活性便降低80%,因此在低pH值条件下,FePOs展现了优于天然酶的催化活性。通过改变pH值、温度及双氧水与苯胺单体摩尔比(H2O2:aniline)等反应条件,探讨其对所合成的聚苯胺导电率的影响。结果显示当pH值为2.2、温度为20℃、H2O2:aniline=1时,所获得的聚苯胺导电率最高,达2.576×10-3S/cm。以808 nm激光器为光源,研究了FePOs催化聚苯胺的光热转换性能。以808 nm激光器照射超纯水及不同浓度的聚苯胺溶液,聚苯胺溶液的升温幅度远远大于超纯水的升温幅度,从而证实聚苯胺确实具有光热转换作用,光热转换效率达到39.6%,其光热转换效果随着浓度及激光功率的增大而增强。以HeLa为细胞模型,研究了FePOs催化聚苯胺作为肿瘤光热治疗剂的应用。结果表明,将细胞与浓度为0.4 mg/mL的聚苯胺共培养24小时后,以激光功率密度为1.39 W/cm2的808 nm激光器照射细胞10分钟,并用普鲁士蓝染色,结果发现,和聚苯胺共培养的HeLa细胞大面积死亡,而相同条件下,未和聚苯胺共培养的HeLa细胞仅出现少量死亡。3.采用溶剂热法制备了具有光催化能力的磷酸镍(NiPOs)过氧化物模拟酶,并发现该模拟酶在日光照射条件下具备模拟酶催化活性。而后以NiPOs为催化剂、H202为氧化剂、PSS为模板,在日光照射下催化合成了水溶性导电聚噻吩(PEDOT),并探讨了煅烧温度对NiPOs光催化性能的影响。结果显示,日光照射条件下NiPOs确实能够如天然过氧化物酶一般催化噻吩的聚合,并且所合成的聚噻吩具有良好的水溶性及稳定性。通过改变pH值、温度及双氧水与噻吩单体摩尔比(H2O2:EDOT)等反应条件,得出最佳反应条件为pH 1.5、温度为60℃、H2O2:EDOT=1。以HeLa细胞为模型,研究了聚噻吩的光热作用。以808 nm激光器照射超纯水及不同浓度的聚噻吩溶液,聚噻吩溶液的升温幅度远远大于超纯水的升温幅度,从而证实聚噻吩确实具有光热转换作用,光热转换效率达到1 6.84%,其光热转换效果随着浓度及激光功率的增大而增强。HeLa细胞和聚噻吩共培养,并用808 nm激光照射,经TB染色,所得图片证实聚噻吩确实能够通过光热作用杀死癌细胞。