目的:制备一种生物安全性良好的多功能纳米诊疗平台Mn O_2/Ag_3Sb S_3NPs,该纳米诊疗平台可以通过EPR效应在肿瘤富集并与肿瘤微环境响应性降解释放Mn~(2+)以及Ag_3Sb S_3NPs,实现NIR-Ⅱ区光声成像(PAI)和核磁共振成像(MRI)引导下的光动力/光热/化学动力学(PDT/PTT/CDT)氧自供联合治疗。方法:1.纳米诊疗平台的构建及表征通过典型的溶剂热法合成Ag NPs以及Ag_3Sb S_3NPs,用DSPE-PEG-NH_2对Ag_3Sb S_3NPs进行修饰,最后对Ag_3Sb S_3-PEG NPs进行高锰酸钾氧化形成可降解的Mn O_2/Ag_3Sb S_3NPs(MA NPs)。采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、动态光散射粒度仪(DLS)、紫外吸收光谱(UV-vis)、EDX能谱分析、傅里叶红外光谱(FT-IR)、粉末X射线衍射(XRD)对纳米颗粒的理化性质进行研究;通过TEM、UV-vis、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)监测MA NPs在p H 7.4、6.5、6.5/GSH条件下的形貌变化和离子释放,评估降解性能;使用DTNB探针监测MA NPs对GSH的消耗;利用核磁共振成像及光声成像设备评估MA NPs的体外成像性能;使用溶氧仪监测MA NPs催化H_2O_2产生O_2的能力;通过探针MB、DPBF分别检测MA NPs产生·OH以及~1O_2的能力,并且通过电子顺磁共振(ESR)进行双重验证;利用热成像仪评估MA NPs的光热性能并计算光热转化效率。2.纳米诊疗平台的体外性能评价通过细胞计数试剂盒(CCK-8)检测MA NPs的潜在细胞毒性;使用共聚焦显微镜以及流式细胞仪检测4T1细胞对MA NPs的摄取能力;以DCFH-DA作为探针评估MA NPs在细胞层面ROS的产生;采用[Ru(dpp)_3]Cl_2(RDPP)评价MA NPs在细胞水平产生O_2的能力;采用AM/PI双染法及流式细胞仪检测MA NPs在不同条件下对细胞的诱导凋亡作用;通过线粒体膜电位探针检测MA NPs在不同条件下线粒体膜的变化。3.纳米诊疗平台的体内性能评价建立小鼠4T1皮下乳腺癌模型,为了评估体内成像性能,分别在给药前后对小鼠肿瘤部位进行核磁共振成像以及光声成像扫描;将4T1荷瘤小鼠分为不同的治疗组,观察小鼠打药后14天内的体重、肿瘤体积变化,并于14天后将小鼠安乐死,将其解剖并对肿瘤进hepatobiliary cancer行拍照、H&E染色以及TUNEL染色以评估治疗效果;收集小鼠血液进行血生化分析,收集治疗后小鼠主要脏器做H&E切片染色,综合评估该纳米颗粒的生物安全性。结果:1.从TEM、SEM以及DLS结果可以看出MA NPs分散均匀,粒径约为150nm呈蜂窝球形结构,EDX能谱分析表明,MA NPs的元素组成为Sb、S、Ag、Mn和O,FT-IR、UV-vis、XRD均证明MA NPs的成功制备;MA NPs可以被肿瘤微环境中的H~+和GSH活化降解释放Mn~(2+),而在中性环境下可以保持稳定。降解释放的Mn~(2+)以及Ag_3Sb S_3NPs分别具有T1核磁成像以及NIR-Ⅱ区的光声成像能力,用于肿瘤的双模态成像;降解释放的Mn~(2+)还可以催化H_2O_2产生·OH发挥CDT效能;降解释放的Ag_3Sb S_3NPs在1064 nm激光的照射下可以产生~1O_2,而且MA NPs中的Mn O_2可以在肿瘤微环境中H~+作用下催化H_2O_2产生O_2,改善肿瘤的缺氧环境,为PDT提供O_2,提高PDT效率;在1064 nm激光的照射下,MA NPs溶液升温性能呈浓度依赖正相关,光热selleck NMR转化效率可达到23.15%,具有良好的NIR-Ⅱ区光热治疗潜力。2.通过CCK-8法表明当MA NPs的浓度达到200μg m L~(-1)时,细胞存活率仍大于80%,表明纳米颗粒具有良好的生物相容性;MA NPs的细胞摄取在5 h达到饱和;MA NPs在4T1细胞水平可以产生ROS,分别是在1064 nm,1 W cm~(-2)激光照射产生~1O_2发挥PDT的作用以及在模拟肿瘤微环(TME)的条件下可发生类芬顿反应产生·OH,两者联合可产生丰富的ROS来杀死肿瘤细胞;MA NPs可以与TME发生作用诱导H_2O_2产生O_2,并具有浓度依赖性;通过AM/PI双染法及流式细胞术检测的结果表明,MA/GSH/HCO_3~-/H_2O_2/Laser/p H 5.5组中PDT/PTT/CDT三者联合治疗,优势互补,治疗效果最好。JC-1染色结果与活/死细胞实验以及流式细胞凋亡实验结果一致,表明MA NPs可通过线粒体功能损伤诱导细胞凋亡。3.通过监测MA NPs在荷瘤小鼠肿瘤部位MR以及PA的信号强度,结果表明Mwww.selleck.cn/products/gw4869A NPs可以通过EPR效应逐渐在肿瘤部位富集,并且在第8 h富集达到顶峰后信号下降,由此确定给予激光治疗的最佳时间点为第8 h;通过对不同治疗组小鼠肿瘤体积的监测,MA+L组中PDT/PTT/CDT三者联合治疗,肿瘤几乎被完全清除,具有优异的治疗效果;而且从各组中小鼠血生化以及主要脏器的H&E染色分析可得MA NPs对小鼠无明显毒性。结论:综上所述,此课题成功合成了一种具有显著生物相容性和生物降解性的智能响应型纳米诊疗平台Mn O_2/Ag_3Sb S_3NPs。在弱酸性肿瘤微环境的条件下,MA NPs通过类芬顿反应降解生成剧毒的羟基自由基。此外,MA NPs可以通过催化内源性H_2O_2生成O_2和消耗过表达GSH来调节TME,分别减轻了肿瘤缺氧和削弱肿瘤的抗氧化能力,从而提高了PDT和CDT效率。分散在MA NPs上的Ag_3Sb S_3NPs可作为光敏剂进行NIR-II区光动力治疗和光热治疗发挥抗肿瘤作用,实现了1064 nm单激光触发的NIR-II PTT/PDT效应,取得了显著的肿瘤协同治疗效果。不仅如此,MA NPs在肿瘤PAI和MRI方面也显示出了很大的潜力,大大提高早期恶性肿瘤的检出率。总之,MA NPs为双模态MR/PA成像精确诊断肿瘤提供了一条良好的途径,并为1064 nm激光照射下的氧自供CDT/PTT/PDT联合治疗提供了一个良好的一体化TME响应纳米诊疗平台。