开题报告内容：
近红外智能响应纳米药物传输系统的研究
[研究的主要目的和意义]
肿瘤作为全球较大的公共卫生问题之一,危害着人类的健康,并将成为新世纪人类的第一杀手。从世界范围来看,发展中国家面临着更大的疾病负担,我国作为一个发展中大国,肿瘤面临的形势也愈发严峻。目前肿瘤治疗手段主要集中在化疗和放疗，不但疗效无法令人满意，而且毒副作用、多药耐药（multi-drug resistance，MDR）等问题仍难以解决。因此人们正在研究一些新型治疗手段，试图突破上述瓶颈，既能达到治疗目的，又减少不良反应的发生。肿瘤临床实践证明，单一采用某种治疗手段，治疗效果往往差强人意，然而通过不同机制协同抑制肿瘤的联合治疗常取得较好疗效。最新研究表明，不同作用机制的光热疗法-光动力疗法联合可以优势互补，协同杀伤肿瘤细胞，不仅能显著地提高疗效，而且可显著降低毒副作用，是一种极具发展前景的新型肿瘤综合治疗模式。
一方面,光热疗法（photo thermal therapy，PTT）是利用光敏剂（photo sensitizer，PS）产生的热效应，将肿瘤区或全身加热至有效治疗温度，并维持一定时间，利用正常组织和肿瘤组织对温度耐受力的差异，达到既能杀灭肿瘤细胞，又不损伤正常组织的治疗方法。
光热疗法治疗肿瘤的机制主要分为3种：1）直接杀伤肿瘤细胞：通过高温改变生物膜的通透性，直接影响体内细胞的离子与蛋白质进出，从而破坏细胞；增强DNA损伤并抑制其修复，通过高温改变染色质的结构并抑制其合成；造成细胞骨架散乱、功能受损，导致细胞死亡。2）选择性治疗肿瘤细胞：肿瘤组织血管生长畸形，毛细血管受压有血窦形成，高热环境下血流缓慢，散热困难，易积聚热量，温度升高快，致使肿瘤组织内的温度高于邻近正常组织，形成10 ℃左右温差，从而杀灭肿瘤细胞而不伤害正常细胞；而且高温还可造成肿瘤区域的细胞缺氧和低pH值，而处于缺氧和偏酸环境中的肿瘤细胞对热更敏感，也形成对肿瘤细胞选择性的杀伤作用。3）抑制肿瘤血管生成：高温环境可抑制肿瘤源性的血管内皮生长因子（VEGF）及其产物的表达，从而阻碍肿瘤血管内皮增生及细胞外基质的再塑形，抑制肿瘤生长及转移。
光动力疗法是利用光敏剂受到相应波长光照时，吸收光子能量，由基态变为激发态，经过化学退激过程生成具有细胞毒性的活性氧簇（reactive oxygen species，ROS），诱发细胞凋亡或死亡的新型治疗方法 。
光动力疗法的基本原理是通过病灶局部的选择性光敏化作用破坏肿瘤和其他病理性靶组织，即给予吸收了光敏剂的病变部位适当波长的光照，通过光敏剂介导、氧分子参与的能量和/或电子转移，在病变组织内产生单线态氧、超氧阴离子、羟自由基和过氧化氢等活性氧分子，发挥治疗作用。其治疗肿瘤的机制主要有三种：1）氧化氨基酸、不饱和脂肪酸、腺苷等多种生物大分子，生成大量具有化学活性的光氧化次级中间产物，破坏蛋白、脂质、核酸等重要的细胞组分，引起许多细胞器的严重损伤和功能障碍，最终导致肿瘤细胞因不可逆损伤死亡。2）破坏与肿瘤相关的脉管系统，造成微血管损伤或微血管障碍，供血量减少，使肿瘤细胞因缺氧死亡；3）激活局部或全身抗肿瘤免疫反应，动员巨噬细胞进入肿瘤炎性反应区域，彻底清除治疗后的肿瘤细胞，同时促进淋巴细胞介导的肿瘤特异性免疫功能，防止肿瘤复发。
光热疗法最大的优点是非侵袭、无毒、靶向、高效、无创或微创，目前临床应用较多在浅表肿瘤治疗。而光动力疗法具有组织选择性好、毒副作用低、治疗时间短、安全性高等优势。由于目前临床常用光源（可见光）穿透力差，限制了将这两种新型疗法应用于深部组织实体肿瘤的研究。近红外光（near-infrared，NIR）能够穿透皮肤，进入深部组织达10 cm，能克服可见光无法很好穿透组织的缺点，而且受生物组织本底的影响较小，因而-近红外光敏感性材料的PTT/PDT-诊治深部组织肿瘤已成为光疗在抗肿瘤领域中的一个重要研究方向。而近红外光智能响应的PTT/PDT药物传输系统由于具有安全性、定位选择性等优点，正受到越来越多的关注。
光敏剂I是一种传统的的临床近红外荧光染料，是目前唯一被美国食品药物管理局（FDA）批准用于临床的近红外成像试剂。I是具有近红外特征吸收峰的三碳花菁染料，化学结构式如图1所示，最大发射波长在795～845 nm之间，由于其具有发射荧光的特性，现主要被应用于对血容量、心输出量、肝功能、视网膜、脉络膜的脉管系统进行辅助诊断。最新研究表明，I能够强烈地吸收光能将其转化为热能或产生单线态氧，可作为一种近红外响应的荧光探针而同时用于光热治疗及光动力治疗。但它在极性溶剂中会聚集并分解，稳定性差，这给储存和应用带来了极大的困难。同时，I在水溶液中的不稳定性及在血浆中的快速清除率（半衰期：2～4 min）限制了其在诊断及治疗方面的应用。近年来，纳米技术的快速发展为I的进一步开发应用提供了新材料和新思路。新型纳米传输系统能够提高I的稳定性，可有效避免I的分解及体内清除，同时能够调节其体内循环和分布，使之在生物医学、疾病诊断成像及治疗方面的应用越来越广泛。
