肝癌是严重威胁人民生命健康的重https://www.selleck.cn/products/sbe-b-cd.html大疾病。手术、放化疗等传统治疗手段副作用大、疗效差,因此,发展安全、有效的新型治疗方式是改善肝癌治疗现状的重要手段。基于超声波激发声敏剂产生活性氧来诱导肿瘤凋亡的声动力治疗(Sonodynamic Therapy,SDT)是最有前景的非侵入治疗方法之一。如何提高癌细胞内活性氧水平是SDT有效抑制肝癌亟待解决的关键问题。通常,对细胞内活性氧水平的调控有两种途径,一是通过设计高性能声敏剂来提高活性氧产量,另一种则是通过抑制肿瘤微环境中还原性谷胱甘肽的水平来降低其对活性氧的清除。本文通过将上述两种调控策略结合,显著提升了癌细胞内活性氧水平,进而增强了肝癌SDT效果。主要工作如下:(1)通过多步反应合成了形貌均一、高度分散的锰掺杂中空TiO_2(MHT)纳米声敏剂,内径约为80 nm,厚度约20 nm。通过对MHT进行人参皂苷Rk1搭载和聚乙二醇(PEG)的修饰,得到Rk1@MHT-PEG纳米探针。MHT的空腔结构实现了对人参皂苷Rk1高达24%的搭载率。Mn的掺杂使TiO_2的带隙能从3.2 e V降低至3.0 e V,对比selleck NMR未掺杂TiO_2与商用TiO_2(P25)分别实现了1.3倍和2.5倍的活性氧产量提升。同时,Mn的掺杂赋予了纳米探针良好的T_1加权磁共振成像性能(r_2/r_1=1.41)。(2)在细胞、动物水平开展了Rk1@MHT-PEG纳米探针的治疗研究。通过细胞毒性分析、血液测试等实验证明了Rk1@MHT-PEG纳米探针良好的生物安全性,为后续治疗研究奠定了基础;通过体内外的超声治疗实验,证明了MHT纳米探针具有良好的SDT作用,且Rk1@MHT-PEG纳米探针具有增强的SDT效果,对模型肝癌的抑制率达到87.5%;然后通过免疫荧光、组织病理染色等实验,证明了Rk1@MHT-PEG纳米探针在超声激发下通过外源性活性氧产生和内源性谷胱甘肽合成途径抑制的双调控策略来协medial rotating knee同增强肝癌SDT的作用机制;最后,通过小鼠体内磁共振成像测试,证明了Rk1@MHT-PEG纳米探针能提高肿瘤部位的T_1磁共振信号,实现了SDT治疗可视化。同时,由于该纳米探针良好的抗肿瘤效率和首次将人参皂苷Rk1用于SDT增强策略的创新,为设计高性能SDT声敏剂提供了新思路。