目前,癌症仍是威胁人类生命和健康的重要疾病之一。尽管传统的癌症治疗技术,例如手术切除、药物化疗、放射治疗等,提高了部分患者的生存率,但是由于肿瘤的复杂性和多变性,这些治疗方式仍不足以满足所有病人的需求。近年来,随着纳米技术的飞速进步,易于改性及功能化的纳米材料因其小尺寸效应、生物相容性和实体瘤的高渗透长滞留效应(enhanced permeability and retention,EPR)等独特优势被逐渐运用到肿瘤治疗中,并开发了一系列基于纳米技术的肿瘤治疗模式。声动力治疗(sonodynamic therapy,SDT)是一种利用超声波能量激活富集在病灶biomarker risk-management部位的声敏剂产生活性氧物质(reactive oxygen species,ROS)来杀死细胞的新型肿瘤治疗模式。与传统的光动力疗法相比,声动力疗法安全性高、具有良好的组织穿透能力,可以对肿瘤深部组织进行治疗。近年来,研究人员开发了各种类型的声敏剂用于SDT治疗肿瘤,并取得了一些满意的治疗效果。其中,无机纳米材料因其稳定性高、易于功能化、具有良好的生物相容性等特点,受到了研究者们的广泛关注。然而,大多数无机纳米材料受到本身结构的限制,导致声催化效率较低,需要通过其他策略来提升声动力性能。结合近年来的研究结果表明,依靠单一的治疗模式难以取得理想的疗效,所以通过多种治疗手段联用的多功能纳米平台已经成为肿瘤治疗的研究重点。在本论文中主要围绕发展新型声催化无机纳米材料用于声动力治疗研究。通过不同的策略来增强无机纳米材料的声敏化性能,并联合其他治疗手段,构建了用于声催化介导的多功能纳米复合治疗平台。主要研究内容包括以下两部分:(1)通过水热法合成了具有中空介孔的二氧化钛(TiO_2)纳米球,并将非金属氮化碳量子点(g-C_3N_4 QD)表面沉积到TiO_2上,随后封装化疗药物罗米地辛(Romdepsin,RMD),最终形成了基于异质结构负载RMD的可超声激活的多功能纳米反应器(TCR),实现了www.selleck.cn/products/XL184声动力和化疗的联合疗法。后续通过各种体外表征手段评估各项理化性质。在细胞水平上,利用小鼠乳腺癌细胞探究TCR纳米复合材料产生ROS能力,通过实验结果表明该纳米复合材料在声动力治疗与化疗的联合作用下对肿瘤细胞显示出明显的毒性作用,诱导细胞周期阻滞及细胞凋亡。同时,能够有效触发免疫原性细胞死亡。通过尾静脉注射后,TCR能通过EPR效应在肿瘤区selleck Liproxstatin-1域被动高效富集,在超声作用下产生ROS及控制RMD的释放,以此实现肿瘤的联合治疗。通过免疫检查点抑制剂(PD-L1抗体)联合治疗,可以有效抑制远端转移瘤及肺部转移,显示出优异的抗肿瘤能力。(2)有研究表明缺陷型无机纳米材料在保持良好生物相容性的同时,可以提升传统无机纳米材料的性能,增强其声催化的效率。由此我们通过二次煅烧的方法合成了一种具有声动力性能的铁锚定氮缺陷型纳米催化剂(FeN_v/CN)。然后通过体外结构表征及化学探针证实该缺陷型纳米催化剂的声敏化效率及催化性能,发现由于缺陷引起的能带结构变化,增强了声动力产生ROS的能力。后续通过在表面修饰聚乙二醇(PEG)以及共价偶联小分子穿膜肽(cRGD),增加其血液循环时间以及主动靶向肿瘤的能力,得到了最终负载cRGD的缺陷型纳米复合材料(FPR)。随后通过细胞层面证实了在cRGD的存在下提高了细胞摄取能力。伴随着超声及催化产生大量ROS并消耗GSH,产生细胞毒性,并抑制谷胱甘肽过氧化物酶活性,破坏癌细胞内氧化还原平衡,最终导致脂质过氧化物累积,诱发铁死亡。通过体内实验结果表明,这种治疗方式可以诱导癌细胞发生免疫原性死亡,从而抑制肿瘤发生。该纳米平台可以有效提高肿瘤的治疗效果。