【摘 要】
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目前,发病率和死亡率极高的癌症已是全球范围内极为严重的公共健康问题,作为癌症的新兴治疗手段,光热治疗（PTT）具有操作简便有效、患者疼痛轻、恢复快等优点,展现出替代手术切除、化疗、放疗等传统治疗手段的潜力。近十几年来,功能性纳米材料的合成及生物医用越来越吸引科学家的关注,而光热性能优异的金纳米棒（GNRs）和具有超顺磁性的纳米四氧化三铁（Fe3O4MNPs）的组装复合,具有磁共振（MRI）成像指导
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目前,发病率和死亡率极高的癌症已是全球范围内极为严重的公共健康问题,作为癌症的新兴治疗手段,光热治疗（PTT）具有操作简便有效、患者疼痛轻、恢复快等优点,展现出替代手术切除、化疗、放疗等传统治疗手段的潜力。近十几年来,功能性纳米材料的合成及生物医用越来越吸引科学家的关注,而光热性能优异的金纳米棒（GNRs）和具有超顺磁性的纳米四氧化三铁（Fe3O4MNPs）的组装复合,具有磁共振（MRI）成像指导的肿瘤光热治疗的应用潜力。因此,本文在前人基础上,先后设计合成了GNRs、Fe3O4MNPs和GNRs@Fe3O4磁性纳米复合材料,以期构建一种兼顾肿瘤的MRI诊断、光热治疗及高生物相容性的纳米医药平台,主要研究内容如下几个方面:（1）首先采用种子生长法合成了在水中具有单分散性、尺寸合适的GNRs,探究了通过调节十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的浓度、金种子和抗坏血酸（AA）的含量对GNRs的尺寸、形状及其光热性能的影响。结果表明CTAB浓度的高低可实现金纳米粒子形状的切换,高浓度时以球状为主,低浓度时棒状产量更高;而金种子和AA含量的微调则可以实现GNRs的纵向表面等离子体共振（LSPR,Longitudinal Surface Plasmon Resonance）的大范围调谐,最大变化值达170 nm;此外,AA含量过大时,可以使棒状转为“吐司”状和“狗骨”状。在808 nm近红外激光辐照后GNRs的水溶液可以迅速升温,验证了光热转换能力。（2）以热处理的方式模拟探究了高温环境下GNRs的热稳定性,结果表明在110℃以下的温度保持24 h后GNRs依旧保持良好的形态和优异的光热性能,此外,热处理可以实现金纳米棒LSPR的蓝移和其半峰全宽（FWHM,Full width at half maxima）的大幅降低,这分别对应于GNRs在热处理后长度的减小和更窄的粒径分布。（3）采用液-固-溶液（LSS,Liquid-Solid-Solution）法成功合成了在非极性溶剂环己烷中具有单分散性的球状Fe3O4MNPs。探究了NaOH含量的高低对产物的影响,结果显示在碱度过低时产物为Fe OOH,碱度高时为Fe3O4,碱度过高会带来一定程度的团聚。Fe3O4MNPs的粒径、窄的尺寸分布利于与GNRs的组装,其超顺磁性证明具备MRI成像能力。（4）以PVP反胶束油酸氧化法来实现的Fe3O4MNPs的油相转水相工作,并探究相转移后粒径、分散性及磁性的变化情况。表征结果显示相转移前后Fe3O4MNPs的形状、粒径几乎没有变化,在水中依旧呈单分散性,且磁性略微增强。相转移后的Fe3O4MNPs表面末端的羧基利于后续与GNRs的组装。（5）选用SH-PEG-NH2修饰金纳米棒来替代具有细胞毒性的CTAB,提高生物相容性的同时使GNRs表面末端氨基化,并且表征证明形状、尺寸、光学性能未发生变化,该项工作为与Fe3O4超顺磁性纳米粒子的组装打下基础。（6）利用氨基与羧基的缩合反应来实现GNR@Fe3O4复合纳米材料的合成,并借助808 nm激光对其光热转换能力进行评估。发现其化学成分、物相结构、宏观颜色以及光学性能均为两单体的叠加,该复合物在激光功率密度为1.91 W/cm~2的808nm激光照射10 min的最大温升可以达到25℃。可以认为兼具GNRs和Fe3O4MNPs各自的优势的GNR@Fe3O4NCPs,在MRI成像诊断、光热治疗等领域具有良好的应用前景。
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