癌症诊疗是现代医学研究最具挑战的难题之一。为了提高癌症诊疗效率和安全性，近十年，纳米医学将光触发的诊疗和靶向定位等措施引入诊疗研究，取得了重要进展，但仍存在生物组织过热、传统光学材料生物相容性差、稳定性低和抗癌效率低等严重问题。据此，本项目拟开发新型光学抗癌治疗剂，如无机光热试剂碳点和光敏剂氮化碳等，并以Nd3+共掺杂的稀土上转换发光纳米晶为基础，结合核靶向试剂TAT肽，实现808nm波长光激发的靶向多模式抗癌诊疗纳米体系的设计合成。同时，在细胞和小鼠体内对比研究上述新型纳米诊疗体系与现有诊疗材料的抗癌诊疗效率及安全性差异。最后，利用稀土荧光等成像模式跟踪监测诊疗剂在生物体内的靶向能力、治疗效率和代谢路线，并对材料的生物安全性进行评估。本课题拟为本领域提供新的研究思路，具有重要的理论及应用价值。 本首先研究围绕NaHoF4 UCNPs，通过多种方法，在Ho@Yb特征结构中，成功实现了高亮度、高纯度的钬基红色荧光。经结构优化的UCNPs相比传统配方，UCL性能优势明显。同时，对IG、IR、ITotal、G/R比、荧光寿命和量子产率在内的UCL性质变化进行了较细致的分析，尝试构建了Ho@Yb UCNPs中存在的基本能量机理，并提出了Fc与Fq理论，在一定程度上为更深入的理论研究奠定了基础。另外，对NaHoF4 UCNPs的UCL性能的开发也使得该材料在光致治疗领域的应用成为可能，提升了NaHoF4 UCNPs的应用价值。其次，本研究以开发近红外光响应上转换纳米材料诊体系疗体系为目标，基于上转换纳米粒子，通过合理的结构设计和功能组合，实现纳米诊疗剂的光治疗与多功能成像。制备了四种近红外光响应肿瘤纳米粒子，并对纳米诊疗剂的各项性能进行了详细评估，分别在癌细胞水平与荷瘤小鼠皮原位肿瘤中探究了近红外光响应上转换纳米复合材料诊疗剂的光治疗效果与成像性能，考察了其在动物体内的生物安全性，为纳米诊疗剂的潜在临床应用提供了重要的理论依据。 项目研究期内发表高水平学术论文14篇，申请国家发明专利1项，获授权1项，培养博士研究生5名。

哈尔滨工程大学

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