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摘要本文主要从以下几个部分展开论述：<br>　　第一部分 双金属杂化纳米载药系统响应性药物释放及功能测试<br>　　目的：HMOS在药物递送时，负载药物会通过表面介孔孔道渗漏出来，因此药物递送的效率显著降低。MOF包覆在HMOS表面后可有效阻止药物渗漏。同时MOF具有酸降解的特性，能让药物在酸性条件中响应性释放。此外，肿瘤组织内大量的谷胱甘肽(glutathione，GSH)会阻止铂类药物与肿瘤细胞DNA结合，影响治疗效果。基于此，本部分实验旨在探究 HMOS@ZC 在药物递送过程中药物响应性释放情况，以及掺杂的铜(II)消耗 GSH 和后续催化过氧化氢(hydrogen peroxide, H2O2)生成细胞毒性羟基自由基(hydroxyl radical, ·OH)的情况。<br>　　方法：在经典化疗药顺铂(cis-Diammineplatinum(II) dichloride, CDDP)装载至HMOS后，将ZC-MOF包覆在HMOS表面，形成Pt@HMOS@ZC杂化纳米材料。用电感耦合等离子体质谱仪(Inductively Coupled Plasma–Mass Spectrometry, ICP-MS)分别检测Pt@HMOS和Pt@HMOS@ZC在不同pH下(7.4, 6.5, 5.5) CDDP的释放情况。同时，检测 HMOS@ZC 降解情况以及嵌入铜(II)的释放情况，并用 5,5''-二硫代双(2-硝基苯甲酸) (5,5′-Dithiobis(2-nitrobenzoic acid), DTNB) 和 3,3′,5,5′- 四 甲 基 联 苯 胺 (3,3′,5,5′-Tetramethylbenzidine, TMB)来检测GSH的消耗以及·OH的生成情况。<br>　　成果：HMOS 表面包覆 ZC-MOF之后可有效防止携载药物渗漏。实验结果显示，单独的HMOS携载CDDP后在不同的pH下药物释放情况没有显著差别，但当ZC-MOF包覆后，Pt@HMOS@ZC 在不同 pH 下药物释放情况存在显著差异(P＜0.0001)。同时掺杂铜(II)的释放也呈pH依赖性。DTNB及TMB检测结果显示ZC-MOF在酸性条件降解后释放的铜离子可显著降低GSH水平, 并继而催化H2O2生成·OH。<br>　　结论：HMOS@ZC纳米材料在药物递送中通过防止药物渗漏来提高药物递送效率。携载药物呈pH响应性释放。此外，ZC-MOF在酸性条件下降解并释放嵌入的铜(II)，可消耗GSH并将铜(II)转化成铜(I)，继而催化H2O2生成·OH，为后续化学-化学动力学协同治疗提供基础。<br>　　第二部分 双金属杂化纳米载药系统增强化疗及化学动力学疗效的细胞学研究<br>　　目的：本部分实验旨在评估 Pt@HMOS@ZC 对人源性非小细胞肺癌细胞(A549)的细胞毒性作用，并验证Pt@HMOS@ZC在细胞水平上清除GSH及继发生成·OH的能力。此外，通过检测Pt与肿瘤细胞核酸结合形成Pt-DNA加合物的含量以及肿瘤细胞DNA损伤情况，探究Pt@HMOS@ZC对化疗药物CDDP疗效影响。<br>　　方法：通过共聚焦荧光显微镜成像技术及流式细胞检测术检测肿瘤细胞在不同时间点下对 HMOS@ZC 的摄取情况。通过应用噻唑蓝(Methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide, MTT)、钙黄绿素-乙酰甲氧基甲酯/碘化丙啶(Calcein-AM/propidium iodide, AM/PI)活死细胞染色、及细胞凋亡流式检测术探究不同治疗组对A549肿瘤细胞的杀伤作用。用荧光探针及试剂盒分别定性及定量地检测ZC-MOF对细胞内GSH的消耗情况。利用2'',7''-二氯荧光素二乙酸酯(2′,7′-Dichlorofluorescin diacetate, DCF-DA)荧光探针对细胞进行共聚焦成像及流式检测来反应细胞内·OH的生成情况。通过ICP-MS检测CDDP和Pt@HMOS@ZC实验组生成Pt-DNA加合物的含量，并对肿瘤细胞行γ-H2AX染色对DNA损伤进行评估。<br>　　成果：结果显示纳米材料HMOS@ZC可以有效地被肿瘤细胞摄取。细胞毒性实验显示 Pt@HMOS@ZC 实验组与 ZC-MOF、CDDP 实验组相比可以显著抑制肿瘤细胞生长。Pt@HMOS@ZC可有效降低肿瘤细胞内GSH含量并催化细胞内H2O2反应生成·OH。与单纯的CDDP相比，细胞内GSH含量降低使Pt@HMOS@ZC实验组中Pt-DNA加合物生成增多，对肿瘤细胞造成更为严重的DNA损伤。<br>　　结论：Pt@HMOS@ZC通过掺杂的铜(II)消耗细胞内GSH并继发催化H2O2生成·OH，对肿瘤细胞产生化学-化学动力协同治疗的效果。<br>　　第三部分 双金属杂化纳米载药系统抗肿瘤作用及生物安全性/稳定性检测<br>　　目的：本部分实验旨在评估 HMOS@ZC 在 A549 细胞荷瘤小鼠活体水平上的生物分布、Pt@HMOS@ZC对肿瘤的治疗作用以及其生物安全性/稳定性。<br>　　方法：将吲哚菁绿(Indocyanine Green, ICG)染料装载至HMOS@ZC纳米材料中，即ICG@HMOS@ZC，并将其静脉注射至A549细胞荷瘤小鼠体内。分别在0、1、2、4、8、12、24、48小时对小鼠进行活体荧光成像(In Vivo Imaging System, IVIS)，观察纳米材料在小鼠体内的生物分布情况。将荷瘤小鼠随机分成6组(n = 6), 对不同组的小鼠进行治疗，分组如下：1) PBS组；2) HMOS组；3) Pt@HMOS组；4) HMOS@ZC组；5) Pt@HMOS@ZC 组；6) Pt@HMOS@ZC 合并 N-乙酰-L-半胱氨酸(N-Acetyl-L-cysteine, NAC)组。其中CDDP的给药剂量为1.5 mg/kg小鼠体重，铜(II)的剂量为0.4 mg/kg小鼠体重。NAC在静脉给药前一个小时腹腔注射，剂量为10 mg/kg小鼠体重。隔天给药，共给药三次。第一次给药后每两天测量小鼠体重及肿瘤尺寸，并在给药后第 22 天收集小鼠脏器及肿瘤组织进行进一步组织病理学检测，收集小鼠血液进行血液学分析。用DLS监测纳米颗粒分别在PBS、DMEM、DMEM加10%胎牛血清中不同时间的粒径变化，验证其稳定性。同时对纳米材料进行溶血测试、代谢学及排泄检测。<br>　　成果：小动物活体荧光成像显示ICG@HMOS@ZC可快速聚集于肿瘤组织内，在4小时肿瘤组织亮度达到峰值。抗肿瘤治疗结果显示Pt@HMOS@ZC与单纯的CDDP组相比具有更好的治疗效果，肿瘤组织的凋亡程度更高，DNA破坏程度更强。此外，CDDP在小鼠治疗过程中会引起肝毒性及髓系抑制，而 Pt@HMOS@ZC 实验组小鼠的血液学及血生化指标未见明显异常。DLS结果表明纳米材料在不同的溶液中仍然具有良好的稳定性。生物排泄以及溶血实验证明纳米载药系统具有良好的生物安全性。<br>　　结论：Pt@HMOS@ZC显著提高CDDP的抗肿瘤作用，并降低CDDP的毒性，增加了生物安全性。