二硫化钛纳米片材料用于光声成像指导下的肿瘤光热治疗研究.docx

二硫化钛纳米片材料用于光声成像指导下的肿瘤光热治疗探讨中文摘要最近，有者不寻常物理化学性质的二维纳米材料在材料科学与1：程领域被广泛的探讨。石里烯是种由碳原子组成呈蜂巢晶格的二维层状材料，显示出特别的电子，光学，热力学，和机械性能。作为一种石墨烯类似物，过渡族金属二维硫化物如MoS”MoSe2,W&,WSe和BiRe”都是由六边形的金属原子夹在两层畸族元素之间组成三明治结构。近些年这些过渡金属二维硫化物已经发展成为材料科学领域的明星材料，并在包括纳米医药在内的诸多领域有着潜在的应用。二硫化钛是种典型的过渡族金属二维硫化物材料，其在电子器件领域或作为一种储氢材料在最近被广泛探讨。在此篇I：作中，我们用自下而上的液相合成方法合成了二硫化钛纳米片，然后用聚乙二醇(PEG)修饰，在各种生理溶液中获得很好的稳定性，以与在体外没有明显的赤性。由于在近红外区有很强的汲取，TiS：-PEG能够被用作光声成像的造影剂。在对携带肿痛的小鼠进行全身给药后发觉材料能够在肿瘤部位实现很高的富集。然后我们将TiS2-PEG纳米片用于体内肿瘤光热治疗，在尾静脉注射纳米材料以与外加近红外激光照耀的状况下能够实现肿瘤的完全消融。我们的工作表明，在经过良好的表面修饰后，TiS二纳米片能够作为种新的光热制剂用于成像指导下的肿瘤治疗。关键词：二硫化钛光声成像光热治疗Two-Dimensiona1.TiS:NanosheetsforinvivoPhotoacousticImagingandPhototherma1.CancerTherapyAbstractRecent1.y,two-dimensiona1.(2D)nanomateria1.swithunusua1.physica1.andchemica1.propertieshavebeenextensive1.yexp1.oredinmateria1.sscienceandengineering.Graphene,a2Dsing1.e1.ayerofcarbonatomsofhoneycomb1.atticestructure,asatypica1.examp1.e,hasshownexceptiona1.e1.ectronic,optica1.,thena1.,andmechanica1.properties.Astheana1.oguesofgraphene,transition-meta1.dicha1.cogenides(TMDCs)suchasMoS.,MoSe2,WS,WSeiandBi2Sesiconsistingofhexagona1.1ayersofmeta1.atomssandwichedbetweentwo1.ayersofcha1.cogenatoms,havea1.sobecomeastarinmateria1.sscienceinrecentyears,showingpromisingapp1.icationsinmanydifferentareasinc1.udingnanomcdicine.Titaniumdichaicogenides(TiS.)isatypica1.c1.assofTMDCmateria1.sandhasa1.sobeenstudiedrecent1.yine1.ectronicdevicesorasahydrogen-storagemateria1.Inthisstudy,TiSjnanosheets,aresynthesizedbyabottom-upso1.ution-phasemethodandthenmodifiedwithpo1.yethy1.eneg1.yco1.(PEG),obtainingTiSg-PEGwithhighstabi1.ityinphysio1.ogica1.so1.utionsandnoappreciab1.einvitrotoxicity.Duetotheirhighabsorbanceinthenear-infrared(NIR)region,TiSa-PEGnanosheetscou1.dofferstrongcontrastinphotoacousticimaging,whichuncoversthehightumoruptakeandretentionofthosenanosheetsaftersystemicadministrationintotumor-bearingmice.Wefurtherapp1.yTiS2-PEGnanosheetsforinvivophototherma1.therapy,whichisab1.etocomp1.ete1.yeradicatethetumorsonmiceuponintravenousinjectionofTiS-PEGandthefo1.1.owedNIR1.aserirradiation.OurworkindicatesthatTiSZnanosheetswithappropriatesurfacecoating(e.g.PEGy1.ation)wou1.dbepromisingnewc1.assofPhototherma1.agentforimaging-guidedcancertherapy.Keywords：TiSIphotoacousticimagingphototherma1therapy其次章TiS:纳米薄片的制备和表面修饰2. I引言有着不寻常物理化学性质的二维纳米材料在材料科学与工程领域被广注的探讨1O石墨烯是一种由碳原子组成呈蜂巢晶格的二维层状材料，显示出特别的电子，光学，热力学，和机械性能iO作为一种石墨烯类似物，过渡族金属二硬属化物如MoS,MoSe.,WS2fWSa和BiBe”都是由六边形的金属原子夹在两层硫族元素之间组成三明治结构%近些年这些过渡族金属二硫属化物已经发展成为材料科学领域的明星材料，并在包括纳米医药在内的诸多领域有着潜在的应用基过渡族金属二硫属化物的生物传感技术在最近的许多报道中被阐明"。多个课题组包括我们课题组已经探究若运用过渡族金属二硫属化物作为一种新的近红外吸光材料用作肿瘤的光热治疗:因为过渡金属硫化物的大比表面积，过渡金属硫化物纳米薄片也能作为我药平台用作肿瘤的联合治疗3',oTiS,是一种典型的拓扑绝缘体材料，其在电子器件领域或作为一种储氢材料在最近被广泛探讨“传统的二硫化钛薄片是通过化学气相沉积法制备的。这种方式须要在基底上温度超过500度时分解不同的钛和硫前驱体,相对比较困难而且昂贵。在本篇工作中，我们用自下而上溶液法大规模高质量地合成了TiS,纳米薄片。然后用亲水性的高分子一CJ>MH-PEG（聚马来酸好-十八烯一聚乙一.醇）修饰，合成TiSPEG。经过修饰后的TiS薄片获得良好的水溶性和生理稳定性，以其进行后续的细胞和动物试验。2.2 试验部分试验试剂和器材全部化学试剂通过商业渠道购买，未再经过处理或者纯化。全部试验用水均为去离子水。聚乙二醇(mPEG-W1.，MW-5000)购买自浙江嘉兴博美公司。油胺(OM),碳十八烯(ODE)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC),聚马来酸肝T-十八烯(CwPMH)ASigma-A1.drich公司购买.乙醇、四氯化钛(TiC1.1)x磁粉、三乙胺(TEA).二氯甲烷(CH2C1.2).氯仿(CH.C1)等从国药集团上海化学试剂公司购买。试验所需耗材购自苏州科益特生物有限公司。试验步骤2. 2.2.1TiS?纳米薄片的合成标准的步骤描述如下：hnmo1.四氟化钛在室温下加入到20m1.油胺(OM)和IOm1.碳十八烯(ODE)混合液的三颈烧瓶中。在氨气爱护的环境中，溶液被加热到140T并且磁力搅拌约30分钟，去除水分和氧气。然后，溶液的温度被快速加热到300',C并在城气的环境中保持30分钟。将2Mo1.的硫粉末溶于5m1.的油胺溶液，然后在300'C时IO分钟内加入到烧版中。反应在300"C保持1小时。然后降低到室温，加入过量的乙醉后，二硫化钛纳米薄片能够被沉淀出来，经过离心收集，并用乙醇反攵清洗。3. 2.2.2CuPMI-PEG的合成为了制备CwPMH-PEG,分别称取IomgGePMH和143IngmPEG-NH2(5K)溶解在5m1.二氯甲烷中,然后向溶液中加入61.三乙胺,称取IImgEDC加入混合溶液中，血清瓶瓶口用封口膜封好，磁力搅拌反应24h°反应结束后，用氮气将二氯甲烷吹干，加水溶解产物后，将其用移液枪吸入并先打算好的透析袋中，将两端封I的透析袋放入满是双蒸水的大烧杯中进行透析，期间换水5次。透析完后将液体取出进行冻干。得到的产物为白色海绵状。4. 2.2.3TiS纳米薄片的表面修饰2m1.的TiS2储存液(5mg/m1.)经过14800rpm离心5min后去除上清收集沉淀。向沉淀中加入乙醉清洗两遍后，离心收集沉淀溶广氯仿。将20mg的C1.kPMH-PEG溶于2m1.氯仿后加入到TiS,溶液中。搅拌反应4小时后用氮气吹干氯仿，残余物能够特别简单地溶于水中。离心除去大颗粒从而获得TiS2-PEGe5. 2.2.4TiSz纳米薄片的表征一辨别透射电子显微镜(HRTEM,加速电压200kV):美国FEI公司，TecnaiF20<,X-射线粉末衍射仪(XRD):荷兰PANaIytiCa1.公司，Empyroan,CU靶。动态光散射仪：英国Ma1.vern公司，ZEN3690。紫外可见近红外分光光度计(UY-ViS-NIR)：HORIBA公司,1.AMBDA750.2.3 结果与探讨2.3.1TiS：纳米薄片的合成与表征TiS2的合成:在油胺(OM)和十八碳烯(ODE)的混合溶液中加入TiC1.前卵体，整个过程通以氮气并进行加热。在此过程中，钛前卵体溶液渐渐变成深红色，可能是由于TiC1.,和OM反应生成了TiC1.-OM豆合物。当温度达到300X时，溶J-OM的硫粉加入到反应溶液中。溶液颜色立即变成了棕褐色，表明白TiS2快速的形成。对形成的产物用XRD进行分析。图中峰位与资料K片相一样，并且结果表明合成的TiSz为立方晶相（图2-1.a）oTEM图片显示合成的TiS；为二维层状结构，尺寸均一，直径在100nm左右（图2Tb）。高辨别率TEM表明TiS：有着0.254nm的晶格间隔（图2-1.c）除了C,0,Cu等基底上的元素，只有Ti和S的峰能够在EDS波谱中检测到（图2Td）.ab.88Jjcp（h“24/920(degree)Energy(KV)图2-1.（八）TiS2的XRD分析。（b）Ti2的TEM图。（C）Tisa的HRTEM图。（d）TiS:的X射线能量色散光谱。Ti&纳米薄片的表面修饰与表征由于疏水性的油胺包袱在TiSz表面，基于疏水作用，两亲性的高分子如CfPvH-PEG能被用来修饰TiS：,使其获得良好的水溶性。动态光散射数据表明TiS2-PEG最终的尺寸在也许100nm（图2-2a）。经过表面修饰后，TiSPEG在包括生理盐水，细胞培育液，牛血清等多种溶液中表现出很好的稳定性（图2-2binset）（“3252“1JJOqUJnNa100Size(nm)UeqJoSq4400500600700800»001000Wave1.Qt(nm)图2-2.（八）PEG修饰的Ti&纳米薄片在水中的动态光散射数据,（b）TiS?纳米薄片的UV-ViS-N1.R汲取光谱。插图：TiS2-PEG在水、PBS、培育基、牛血清等溶液中的稳定性。2.3.3TiS,纳米薄片的光热稔定性TiS,纳米薄片的UV-Vis-NIR光谱显示出其在紫外到近红外区有着很宽的汲取（图2-2b）。在808nm处TiSZ-PEG的消光系数被测定为26.81.g'em和之前报道的过渡金属二维硫化物如W&和MO&等相像。TiS2-PEG在近红外区的强汲取表明它能够作为一种优良的光汲取试剂用于光热治疗。为了检测TiS2-PEG的光热稳定性,我们用0.8Wcr112的808nm激光照耀0.IingZm1.的TiS3-PEG溶液，然后测其汲取光谱，光谱未发生明显变更，表明TiS-PEG纳米薄片在照耀近红外激光期间特别稳定（图2-3）。Ornin10min20min30rin40rin50min34005600700891000WaVeIength(nm)图2-3.经过808nm激光照耀不同的时间后，TiS-PEG的汲取光谱。2.4本章小结我们胜利地用自下而上的方法合成了TiS：纳米薄片，并对其形貌与性质进行了初步表征。试验合成的TiS：纳米薄片呈圆盘状，尺寸均一，直径在100nm左右。经过CJMH-PEG修饰后，TiS,纳米薄片表现出良好的水溶性，在各种生理溶液中亦有很高的稔定性。从UV-ViS-NIR光谱可以看出，TiS?-PEG在近红外区有很强的光汲取。TiSPEG经过808nm激光长时间照耀后，汲取光谱仍旧不变，表现出良好的光热稔定性，具有应用于光热治疗的潜力。参考文献1. But1.er,S.Z.;Ho1.1.en1S.M.;Cao,1.;Cui,Y.;Gupta,J.A.;Gutierrez,II.R.;Heinz,T.F.：Hong,S.S.;Huang,J.;Ismach,.F.,Progress,cha1.1.enges,andopportunitiesintwo-dimensiona1.materia1.sbeyondgraphene.ACSnano2013,7,2898-2926.2. Geim1.K.:Novose1.ov,K.S.,Theriseofgraphene.Naturemateria1.s2007,6,183-191.3. Wi1.son,J.:Yoffe,.,Thetransitionmeta1.dicha1.cogenidesdiscussionandinterpretationoftheobservedoptica1.,e1.ectrica1.andstructura1.properties.AdvancesinPhysics1969,18,193-335.4. Wang,Q.H.;Ka1.antar-Zadeh,K.;Kis,A.;Co1.eman,J.N.;StranofM.S.,E1.ectronicsandoptoe1.ectronicsoftwo-dimensiona1.transitionmeta1.dicha1.cogenides.Naturenanotechno1.ogy2012,7,699-712.5. Dines,M.B.,1.ithiuminterca1.ationvian-buty1.1.ithiumofthe1.ayeredtransitionmeta1.dicha1.cogenides.Materia1.sResearchBu1.1.etin1975,10,287-291.6. Tributsch1H.,1.ayer-TypeTransitionMeta1.Dicha1.cogenides-aNewC1.assofE1.ectrodesforE1.ectrochemica1.So1.arCe1.1.s.BcrichtederBunsengese1.1.schaftfurphysika1.ischeChemie1977,81,361-369.7. Bring1.ey1J.F.：1.iebert,N.B.,Contro1.1.edchemica1.anddrugde1iveryviatheinterna1.andexterna1.surfacesof1.ayeredcompounds.Journa1.ofdispersionscienceandtechno1.ogy2003,24,589-605.8. Pumera,M.;1.oo,A.H.,1.ayeredtransition-meta1.dicha1.cogenides(MoS2andWS2)forsensingandbiosensing.TrACTrendsinAna1.ytica1.Chemistry2014,61,49-53.9. Cheng,1.:1.iu,J.;Gu,X.;Gong,H.;Shi,X.;1.iu,T.:Wang.C.:Wang,X.;1.iu,G.;Xing,H.,PEGy1.atedWS2NanosheetsasaMu1.tifunctiona1.TheranosticAgentforinvivoDua1.-Moda1.CT/PhotoacousticImagingGuidedPhototherma1.Therapy.AdvancedMateria1.s2014,26,1886-1893.10. Yin,W.;Yan,1.;Yu,J.;Tian,G.;Zhou,1.;Zheng,X.;Zhang,X.:Yong,Y.;1.i,J.：GutZ.,High-ThroughputSynthesisofSing1.e-1.ayerMoS2NanosheetsasaNear-InfraredPhotothermaI-TriggeredDrugDe1.iveryforEffectiveCancerTherapy.ACSnano2014,8,6922-6933.11. 1.iu,T.;Wang,C.;Gu,X.：Gong,H.：Cheng,1.：Shi,X.;Feng,1.;Sun,B.;1.iu,Z.,DrugDe1.iverywithPEGy1.atcdMoS2Nano-sheetsforCombinedPhototheiina1.andChemotherapyofCancer.AdvancedMateria1.s2014,26,3433-3440.12. Seayad,.M,;Antone1.1.i,D.M.,RecentAdvancesinHydrogenStorageinMeta1.-ContainingInorganicNanostructuresandRe1.atedMateria1.s.AdvancedMateria1.s2001,16,765-777.13. Chen,J.：1.i,S.-1.:Tao,Z.-1.:Shen,Y.-T.：Cui,C.-X.,Titaniumdisu1.fidenanotubesashydrogen-storagemateria1.s.Journa1.oftheAmericanChemica1.Society2003,125,5284-5285.第三章TiS,-PEG在细胞内的光热治疗3.1 引言光热治疗作为种新的肿病治疗模式在近些年引起了广泛的关注,通过运用近红外的吸光试剂将光能转化为热能从而烧毁肿瘤，光热治疗相比传统的肿瘤治疗方式如手术、化疗、放疗等有着明显的优势，其能够对肿痛进行定点杀伤而不影响正常组织，实现r高效率和最小的侵袭性。由于肿瘤的EPR效应或在光热试剂表面偶联上靶向分子，光热试剂经注射进入体内后能够被动或主动地富集于肿瘤部位，在外加激光的状况下，能够杀伤肿瘤细胞。最近，许多近红外有汲取的纳米材料被发展成为光热试剂用作肿病治疗，如金纳米材料一，碳基纳米材料、硫化铜纳米颗粒31把纳米片W叫以与些有机高分子聚合物”和自组装有机小分子我们用PEG对合成好的TiS二纳米薄片进行表面修饰，使其在各种生理溶液中获得良好的稔定性，提高了生物相容性，对肿癌细胞亦没有明显的毒性。对TiS2-PEG的表征发觉其在近红外光区有着很强的汲取，在这章中我们考察了TiSrPEG在体外对4TI肿描细胞的光热杀伤效果。3.2 试验部分3.2.1试验试剂和器材全部化学试剂通过商业渠道购买，未再经过处理或者纯化。全部试验用水均为去离子水。聚乙二醇（mPEG-NH：,MW=5000）购买白浙江嘉兴博美公司。油胺(OM),碳十八烯(ODE)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC),聚马来酸酊T-十八烯(CisPMH)从Sig1.na-A1.driCh公司购买。乙酹、四氯化钛(TiC1.1).硫粉、三乙胺(TEA)、二氯甲烷(CH2C1.2),氯仿(CH3C1.)等从国药集团上海化学试剂公司购买。试验所需耗材购自苏州科益特生物有限公司。4T1(小鼠乳腺癌细胞)从美国细胞库(AmericanTypeCu1.tureCo1.1.ection,ATCC)购买。细胞培育液等相关试剂从Invitrogen公司购买。3.2.2试验步骤细胞毒性试验小鼠的乳腺癌细胞(4T1.)从美国细胞库(ATCC)获得。从液氮中取出细胞冻存管快速解冻后离心去除上清，将细胞用RPV1.T640培育基重悬后加入培育皿中，培育于37°C,5%C(浓度的培育箱中。待培育一段时间后细胞铺满培育皿底部，用胰蛋白醐将细胞消化后加入到96孔板中，每孔约含细胞2X10'个，培育过夜后，加入经过离心除菌处理的的不同浓度TiS-PEG并孵育24小时。通过MTT方法测得细胞的相对活力。3.2.2.2光热升温试验将去离子水和0.06、0.12、0.25、0.5mgm1.的TiS2-PEG各取2m1.加入宽度为ICm的比色皿中，用三脚架固定好红外热成像仪，调整808nm激光器使其功率密度为08Wcm用激光器照瓶比色In1.的同时用红外热成像仪进行成像和温度记录。记录各组样品5分钟内的升温过程。每隔30s取一次温度值，绘制出不同浓度TiSi-PEG溶液以与超纯水5分钟内的升温曲线。3.2.2.3光热杀伤试脸小鼠的乳腺癌细胞（4T1.）从美国细胞库（ATCC）获得。从液氮中取出细胞冻存管快速解冻后离心去除上清，将细胞用RPMIT640培育基重悬后加入培育皿中，培育于37C,5%CO;浓度的培育箱中。待培育一段时间后细胞铺满培育In1.底部，用胰蛋白醐将细胞消化后加入到96孔板中，每孔约含细胞2X10$个,培育过夜后，与0.0125、0.025、0.05、0.1.mgm1.fi<JTiS2-PEG孵育6h,然后用0.8Wcm'的808nm激光照耀5min,通过MTT测得细胞相对活力。.4光热成像试验4T1细胞用含10%胎牛血清和1%青毒素-链霉素的RPvIT640培育基培育J-37'C.5$C0：,浓度的培育箱中。待细胞生长状态良好并基本铺满培育InI底部后，用胰蛋白酶消化后，取适量细胞悬液加入4个35mm的培育In1.中接着培育。待细胞生长铺满培育皿底部后，加入不同浓度的TiS2-PEG并孵育4小时，比照组加入同体积的PBS。然后用0.8W7cm：的808nm激光照耀5分钟。照耀完后用PBS清洗两遍,并用台盼蓝染色30分钟，再经PBS洗过后用1.eiCa光学显微镜进行成像3. 2.3仪器表征高辨别透射电子显微镜（HRTEN,加速电压200kY）:美国FEI公司，TecnaiF20.X-射线粉末衍射仪（XRD）：荷兰PANa1.ytiCa1.公司，Empyrean,CU靶。动态光散射仪：英国MaIVern公司，ZEN3690。紫外可见近红外分光光度计(UY-ViS-NIR)：HOR1.BA公司，1.AMBDA750。激光器：北京海特光电科技有限公司。红外热成像仪：IrsighiSyS1.emS公司。3.3试验结果与探讨TiS2-PEG的细胞诉性在运用PEG修饰的Ti工纳米薄片用于体内的成像和治疗前，我们先用MTT试验检测了它的细胞市性。不同浓度的TiS-PEG与细胞孵育24h后,可以视察到即使TiS-PEG的浓度高至0.1.mgm1.,对于4T1细胞也没能视察到明显的毒性,表明该纳米材料有着低细胞毒性和良好的生物相容性(图3-1)。该材料显示出的良好生物平安性为接卜来的应用奠定了基础。()AI三qe>=®0>_3120%i11QO0.00150.0030.0060.01250.0250.050.1Concentration(mgm1.)BH3-1.细胞毒性试验.411细胞与不同浓度的TiS:-PEG孵育24h后的细胞相对存活率。细胞相对存活率由标准的VTT方法测得。3.3.2TiSPEG的光热治疗3.3.2.1升温曲线的测定TiS-PEG的光热升温曲线如图所示,水和不同浓度的TiS2-PEG用O.8W/cm：的808nm激光照耀，用红外热成像仪记录其5分钟内升温过程（图3-22。试验发觉，去离子水的升温不明显，而随着TiSPEG浓度的增加,升温的幅度也变大（图3-2a）这是因为TiS2-PEG在近红外光区有很强的汲取，能够将光能转化为热能，从而导致溶液温度的上升。Se，8IW2407M300Time(三)0.5mgftn1.401.2010o00)PaJWWO8Jn%JdE8HvTime(三)70X;0.06mgm1.0.12mgm1.0.25mgm1.20t图3-2.TiS2-PEG的升温试验。（八）水和不同浓度的TiS2-PEG在O.8Wc11f'的808nm激光照耀后的光热升温曲线。（b）水和不同浓度的TiSZ-PEG在O.8Wcm'的808nm激光照耀后的热成像图。3. 3.2.2TiSz-PEG对肿痛细胞的光热杀伤然后我们运用TiS：-PEG作为光热材料在激光照耀的状况下用于体外的肿瘤细胞杀伤。4T1细胞和不同浓度的TiS2-PEG孵育6小时，然后加以O.8Wc11r'的808nm激光照耀。NTT试验结果表明，随着TiS-PEG浓度的增加，更多的肿瘤细胞被杀死（图3-3a）o在与O.1.mgm1.TiS2-PEG孵育并以O.8Wcm激光照耀5分钟后视野中几乎全是死细胞，表明大部分肿瘤细胞在激光照播期间都被杀死了（图3-3b）,此结果与MTT试验中的数据亦相吻合。该试验表明TiS-PEG能够作为一种特别有效的光热试剂。(%)8=-qw>=303AAew图3-3（八）细胞和不同浓度的TiSZ-PEG孵育6h后，以O.8W/cm：激光照耀5分钟后的细胞相对存活率。（b）经过不同浓度的TiS2-PEG孵育和激光照辘,用台盼找对细胞进行染色并拍下光学照片。3.4本章小结在本章中，我们探究了TiS：-PEG对4T1肿痛细胞的毒性，经过PEG修饰的TiS,即使在浓度较高时亦未见明显的细胞活性影响，表明该材料有着良好的生物相容性。光热升温的试验发觉随着材料浓度的增大，升温的效果也越明显。表明该材料可以作为潜在的光热试剂用作光热治疗。将4T1细胞与不同浓度的TiSPEG孵育后，外加808nm激光照靖，显示出明显的肿瘤细胞杀伤效果，并呈现浓度依匏性关系。体外细胞试验获得了良好的肿描光热治疗效果，为进行进步体内肿痛光热治疗更定r基础。参考文献1. Huang,X.;E1.-Sayed,I.H.;Qian,W.;E1.-Sayed,M.A.,Cancerce1.1.imagingandphototherma1.therapyinthenear-infraredregionbyusinggo1.dnanorods.Journa1.oftheAmericanChemica1.Society2006,128,2115-2120.2. E1.-Sayed,I.H.;Huang,X.;E1.-Sayed,M.A.,Se1.ective1.aserphoto-therma1.therapyofepithe1.ia1.carcinomausinganti-EGFRantibodyconjugatedgo1.dnanopartic1.es.Canccr1.ettes20Q6,239,129-135.3. Huang,X.;Jain,P.K.;E1.-Sayed,I.H.:E1.-Saycd,M.A.,P1.asmonicPhototherma1.therapy(PPTT)usinggo1.dnanopartic1.es.1.asersinmedica1.science2008,23,217-228.4. Zhou,F.;Xing,D.：0,Z.;Wu1B.;Resasco,D.E.：Chen,W.R,Cancerphotothe11na1.therapyinthenear-infraredregionbyusingsing1.e-wa1.1.edcarbonnanotubes.Journa1.ofBiomedica1.Optics,14,021009-021009-7.5. Robinson,J.T.;We1.sher1K.:Tabakman1S.M.：Sher1.ocktS.P.:Wang,H.;1.uong,R.;Dai,H.,Highperformanceinvivonear-1RO1Hm)imagingandphototherma1.cancertherapywithcarbonnanotubcs.Nanoresearch2010,3,779-793.6. Yang,K.：Zhang,S.;Zhang.G.:Sun,X.:1.ee,S.-T.：1.iu,Z.,Grapheneinmice:u1.trainghinvivotumoruptakeandefficientPhotothcrma1.therapy.Nano1.etters2010,10,3318-3323.7. Zho,M.;Zhang,R.:Huang,M.：1.,W.;Song,S.:Me1.ancon,M.P.;Tian,M.;1.iang,D.;1.i,C.,che1.ator-freemu1.tifunctiona1.61.CuCuSnanopartic1.ep1.atformforsimu1.taneousmicro-PET/CTimagingandphototherma1.ab1.ationtherapy.Journa1.oftheAmericanChemica1.SoCiety2010,132,15351-15358.8. Zha,Z.;Wang,S.;Zhang,S.;Qu,E.;Ke,H.;Wang,J.;Dai,Z.,Targetedde1.iveryofCuSnanopartic1.esthroughu1.trasoundimage-guidedmicrobubb1.edestructionforefficientphototherma1.therapy.Nanosca1.e2013,5,3216-3219.9. Tang,S.;Huang,X.;Zheng,N.,Si1icacoatingimprovestheefficacyofPdnanosheetsforphototherma1.therapyofcancerce1.1.susingnearinfrared1.aser.Chcm.Commun.2011,47,3948-3950.10. Fang,W.;Tang,S.:1.iu,P.;Fang,X.:Gong,J.;Zheng,N.,PdNanoshcet-CoveredHo1.1.owMcsoporousSi1.icaNanopartic1.esasaPIaIformfortheChemo-Phototherma1.TreatmentofCancerCe1.1.s.Sma1.1.2012,8,3816-3822.11. Yang,K.;Xu,H.;Cheng,1.;Sun,C.;Wang,J.:1.iu,Z.,InVitroandInVivoNear-InfraredPhototherma1.TherapyofCancerUsingPo1.ypyrro1.eOrganicNanopartic1.es.AdvancedMateria1.s2012,24,5586-5592.12. Zha,Z.;Yue,X.;Ren,Q.;Dai,Z.,UniformpoIypyrroIenanopartic1.eswithhighphototherma1.conversionefficiencyforPhotothcrma1.ab1.ationofcancerce1.1.s.AdvancedMateria1.s2013,25,777-782.13. Yu,J.:Javier,D.;YaseenfM.A.;Nitin,N.:Richards-Kortuni,R.;nvari,B.：Wong,M.S.,Se1.f-assemb1.ysynthesis,tumorce1.1.targeting,andphotothcrma1.capabiIitiesofantibody-coatedindocyaninegreennanocapsu1.es.Journa1.oftheAmericanChemica1.Society2010,132,1929-1938.第四章TiS2-PEG在活体上的光声成像和光热治疗4.1 引言光声技术具有比近红外技术更好的生物组织穿透性，同时具有无副作用、辨别率高等特点，光声成像系统能够实现内源性的结构成像，在光声试剂的协助卜.更能够得到对比度更高的图像。目前它已经被用于生物医学探讨的各个领域2。细胞水平的试验已经证明TiS-PEG可以作为很好的光热试剂用作肿痛细胞的治疗。在这章中，我们利用材料本身具有的光学性质，通过尾静脉将材料注射到小鼠体内，利用光声断层扫描仪对肿痛部位进行光声成像。由于TiS2-PEG在肿瘤部位有很高的'富集，所以肿瘤的光声成像效果特别明显。目前，许多纳米材料如金纳米材料'S，碳纳米管'O石墨烯"”等都已经实现r活体的肿瘤治疗。我们在光声成像的指导下，尝试者将TiSPEG用于活体水平的肿痛光热治疗。通过尾峥脉注射TiSiPEG进带有4T1肿痛的小鼠体内，外加808nn激光照耀，记录肿瘤的生长状况以与小鼠的生存率，视察TiSPEG在活体水平的肿描光热治疗效果。结果表明，经过光热治疗的肿瘤能够全部被杀灭，故示出Tig-PEG作为光热试剂的良好性能.4.2 试验部分4.2.1 试验试剂与器材全部化学试剂通过商业渠道购买，未再经过处理或者纯化。全部试验用水均为去离子水。聚乙二砰（mPEG-NH：,MW-5000）购买自浙江嘉兴博美公司。油胺（OM）、碳十八烯（ODE）、1-（3-二甲氮基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）,聚马来酸酊T-十八烯（ChPMH）从SigIna-A1.driCh公司购买.乙醇、四氯化钛（Tie1.1、破粉、三乙胺（TEA）、二氯甲烷（CH2C1.2）.氯仿（CH.C1）等从国药集团上海化学试剂公司购买。试验所需耗材购自苏州科益特生物有限公司。4T1（小鼠乳腺疵细胞）从美国细胞库（AmericanTypeCu1.tureCo1.1.ection,ATCO购买。细胞培育液等相关试剂从Invitrogen公司购买。试验用雌性BA1.B/c小瞅购买自南京彭升生物科技有限公司，全部小鼠都在苏州高校动物中心批准的协议下运用。4.2.2试验步骤4.2.2.1肿瘤模型建立4T1细胞用含10%胎牛血清和1