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肿瘤特别是恶性肿瘤一直是威胁人类健康的恶性疾病,一旦癌症发展到晚期,临床上现有的治疗手段几乎无法治愈。因此对于癌症的早期诊断和有效治疗尤为重要。分子影像学作为医学影像技术和分子生物学相结合的学科,融合了分子生物化学、纳米技术、图像处理等多项技术,由于其较高的特异性,灵敏度和图像分辨率,被广泛应用于探索病变早期的生物学变化,代谢水平和遗传异常。近年来,基于无机纳米材料的成像造影剂在生物医学诊断和成像方面得到广泛研究。本工作旨在合成一种以牛血清白蛋白为模板,修饰有含碘小分子泛影酸DTA的金纳米粒子来实现金和碘的双增强CT成像,并克服传统的小分子碘造影剂存在的诸多不足;合成Gd-DTPA修饰的金纳米粒子Au@BSA-Gd-DTPA(Gd-Au NPs)以实现MRI与CT的协同成像,从而提高肿瘤的早期诊断;以蒲公英根提取物为模板合成新型TO-Au纳米粒子并探究了其荧光/CT特性。主要研究内容如下:1、蛋白质介导的双增强CT造影剂的仿生合成及其成像研究报道了一种简单的方法,用牛血清白蛋白(BSA)作为生物模板,通过一锅法合成金纳米颗粒(Au@BSA),通过酰胺耦合修饰上泛影酸(DTA)作为潜在的CT成像造影剂(Au@BSA-DTA)。所制备的仿生材料通过多种技术系统地表征。结果表明,所制备的生物材料在所考察的pH和温度范围内具有良好的胶体稳定性。细胞毒性实验,溶血实验和细胞形态学观察表明Au@BSA-DTA在金浓度甚至达到80μg/mL时仍具有较低的细胞毒性和良好的血液相容性。此外,与传统的小分子造影剂相比,Au@BSA-DTA具有金和碘双重活性元素,显示出更强的CT成像效果,这为癌症早期诊断的临床应用提供了方向。2、蛋白质介导的双功能造影剂的合成及其在CT/MRI中的应用基于一种新型Au@BSA-Gd-DTPA(Gd-Au NPs)生物纳米复合材料,构建了一种CT/MR双模态成像体系。首先,在水合肼作为还原剂的条件下,一锅法制备得到BSA包裹的金纳米粒子(Au@BSA)。BSA表面游离的氨基能够修饰二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)以及靶向试剂透明质酸(HA),并且进一步螯合Gd(III)离子,从而形成仿生纳米探针HA targeted Gd-Au NPs。研究结果表明,所获得的目标材料分布均匀,平均直径为13.82 nm,具有良好的胶体稳定性和分散性,并且在所测试的浓度范围内还满足低细胞毒性和血液相容性。对于CT成像,该纳米复合粒子显示出比Au@BSA以及小分子碘基CT造影剂更强的成像效果。同时,对于T1 MR成像,所制备的Gd-Au NPs和Magnevist的成像效果均随Gd浓度升高而增强且Gd-Au NPs显示出比商用MR造影剂更高的弛豫率。因此,该纳米复合材料可用作协同增强的CT/MR双模态成像造影剂,在未来肿瘤早期诊断方面将具有巨大的应用潜力。3、蒲公英根提取物还原的金纳米材料的合成及其成像研究基于蒲公英根提取物为模板,开发了一种新型金纳米材料TO-Au,该纳米粒子合成条件温和,方法简单,即在碱性条件下通过一锅法得到。材料荧光以及CT成像结果表明,所开发的该新型纳米材料具有较好的荧光以及CT成像效果,并且有文献报道蒲公英根提取物对癌细胞凋亡有一定效果,因此该材料的开发为肿瘤诊疗一体化提供了新的选择。