核壳结构Cu2-xSe@PDA纳米粒子的合成及肿瘤光热治疗应用研究

利用原位自聚合的方法合成了核壳结构的Cu2−xSe@PDA的单分散性的纳米粒子。由于聚多巴胺壳层的存在，使得纳米粒子具有非常优异的生物相容性。此外，该纳米粒子还可以吸收近红外光并将其转换为热能用于肿瘤的光热治疗。体外细胞实验结果表明，在808 nm近红外光照射5 min，纳米粒子对MCF-7肿瘤细胞的杀死率达到了95%以上，显示出其在肿瘤光热治疗领域应用的巨大潜力。

恶性肿瘤是对人类健康威胁最大的疾病之一， 据世界卫生组织发布的全球癌症报告显示2020 年全球新发癌症病例1929 万例，其中死亡病例达到了996 万例。因此，抗癌治癌是提高人类健康水平中显得尤为重要。传统的肿瘤治疗手段有外科手术、放射治疗、化学治疗，这些治疗方法对患者有较大的创伤或毒副作用，且时常治疗效果不佳[1] [2] [3] [4]。近年来，随着纳米技术和纳米医学的不断发展为解决这些挑战提供了新的机会。其中，光热治疗作为一种非侵入式的肿瘤治疗新方法收到了人们的广泛关注，其基本原理是利用纳米材料吸收近红外光并将其转化为热能，通过升温的物理方法来杀死肿瘤细胞是一种安全的治疗方式[5] [6] [7] [8]。除了可以直接治疗肿瘤外，光热治疗还可以利用其升温的过程来促进其他化疗药物的释放， 实现化疗药物的可控释放， 并协同肿瘤光热治疗， 使得疗效显著提高[9] [10] [11] [12]。

光热治疗在增加肿瘤治疗效果和减少副作用上面具有巨大的优势，在过去的几十年里，已经开发出了许多光疗药物和设备，但是光疗法面临着表面瘤之外的广泛临床应用的挑战。

金属硫族化合物作为一种窄禁带半导体，其具有非常好的局域表面等离子激元性能，在近红外照射下也能发射不同波段的可见光，可实现组织穿透，并能将近红外在原位转化成光敏剂所需的可见光，使其广泛用于癌症成像和光热治疗[13] [14] [15]。

然而， 由于金属硫化物的毒性和生物体正常系统的排异反应，使其在生物医学应用中受到了很大的限制。此外，如何提高金属硫化物的光热转换效率成为另一个研究难点。聚多巴胺是一种广泛存在于生物体各组织的天然聚合物，具有良好的生物相容性和生物可降解性，以及热调节、抗氧化、自由基清除、光声性能、金属离子螯合能力、强的近红外区吸收、光致电子态的非辐射弛豫等多种物理化学特性，在生物体中发挥着重要的生理作用[16] [17] [18] [19]。这些优异性能使得类聚多巴胺纳米材料作为一种多功能纳米平台具有广阔的生物应用前景。

基于此， 在本研究中， 我们利用原位聚合的方法在Cu2−xSe 纳米颗粒的表面聚合了聚多巴胺的外壳(见图1)。这层聚多巴胺的外壳不仅可以改善Cu2−xSe 纳米颗粒的细胞毒性， 还增强了其光热转换的效率。

该纳米光热治疗剂的成功制备可为改善传统的纳米粒子的生物相容性提供了一种新的思路，而且有望实现纳米光热治疗剂的临床转化应用。

2. 实验部分 2.1. 仪器与试剂 扫描电子显微镜(ZEISS Gemini SEM 300)；透射电子显微镜(Talos F200X)；紫外–可见吸收光谱(UV-Vis)；傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)；马尔文粒径电位分析仪；荧光显微镜(Leica TCS SP8)。