癌症的高发病率以及高死亡率严重威胁人类健康。当前癌症的临床治疗手段主要包括手术切除、化疗和放疗,这三种方法虽在一定程度上可以清除或抑制肿瘤生长,但同时也存在引发肿瘤转移及毒副作用的隐患。除此之外,化疗和放疗的持续给药还会导致肿瘤细胞的耐药性增强,从而使得疗效逐渐降低。因此,开发新型高效能、低毒副作用的可控癌症治疗手段仍然是一项具有挑战性的国际前沿研究课题。光热治疗是利用主动或被动靶向手段使具有光热转化能力的光热试剂在肿瘤部位聚集,并通过体外近红外光照selleck NMR射,将其所吸收的光能转化为热能,从而引起肿瘤部位温度升高,激活肿瘤细胞凋亡通路的一种新兴癌症治疗方法。由于能时空可控地实现肿瘤治疗调控,光热治疗引起了人们的广泛关注。当前,光热治疗效果提升策略主要聚焦在改善光热试剂的光热转化效率。考虑到光热治疗是通过光热转化产生的高温引发细胞凋selleck激酶抑制剂亡通路的策略,如若能选择性地调控光热材料的肿瘤细胞穿透效率以对光热试剂精准定位,最大限度实现细胞内光热转化无疑可提升光热治疗效果。调控光热试剂细胞穿透效率的本质是调控光热试剂与细胞膜的表界面相互作用。虽然已有研究表明,尺寸、疏水性以及带电荷性可以影响纳米材料与细胞膜的相互作用程度,但考虑到构成细胞膜的磷脂双分子层以及整合膜蛋白的手性特征,研究纳米材料的手性对其细胞穿透效率的调控无疑有助于在分子层面揭示生命体间的作用机制。基于上述研究背景,本论文首先利用精氨酸(Arg)与水溶性柱[5]芳烃(WP5)之间的主客体相互作用,构建得到了手性超分子纳米颗粒。首先通过紫外滴定实验证明了 WP5和不同手性Arg的结合比为1:1,此外通过核磁滴定实验并根据化学位移的变化计算出 WP5?D/L-Arg 结合常数 Ka=(1.017±0.254)×103 M-1、Ka=(1.024±0.259)×103M-1。通过透射电镜(TEM)以及马尔文粒径仪结果发现WP5?D/L-Arg在水溶液中形成了 450nm左右的核壳结构。其次,通过圆二色光谱确认了所得超分子组装体的手性特征。在此基础上,用脂质体模拟细胞膜,并通过等温滴定量热法和荧光共聚焦显微镜照片European Medical Information Framework揭示了手性组装体与脂质体和细胞的差异性相互作用,发现相比于WP5?L-Arg,WP5?D-Arg与脂质体和细胞具有更强的相互作用。此外,将抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)和光热剂吲哚菁绿(ICG)同时负载到手性超分子组装体,进一步赋予手性超分子组装体药物-光热肿瘤联合治疗功能。最终结果表明,相较于WP5?L-Arg+DOX+ICG,WP5?D-Arg+DOX+ICG具有更好的肿瘤治疗效果,表明手性可作为光热治疗效果调控的重要策略。同时,我们还构建了精氨酸接枝的苯胺四聚体(ArgTANI)。通过TEM观察,发现ArgTANI在水中可以自组装形成尺寸在50 nm左右的球形纳米颗粒。此外,通过研究不同手性ArgTANI组装体在不同pH条件下的紫外-可见-近红外吸收光谱,发现它们在NIR-Ⅱ生物窗口的肿瘤光热治疗上具有巨大的应用潜能。采用荧光共聚焦显微镜观察不同手性ArgTANI自组装体在肿瘤细胞中的定位,结果表明不同手性ArgTANI自组装体能成功进入肿瘤细胞内部。接着选取CT26细胞对不同手性ArgTANI进行了CCK-8检测,证明了材料对结肠癌细胞有一定的杀伤效果且不同手性的材料对肿瘤细胞的杀伤效果存在差异性。最后,对不同手性ArgTANI的自组装体抗肿瘤机制进行了探究。通过细胞线粒体膜电位的降低证明了不同手性ArgTANI的抗肿瘤活性是由线粒体凋亡通路介导的。在ArgTANI理想的光热性能和生物相容性的基础上,我们继续将手性功能引入到具有高光热转化效率和pH刺激响应性的WP5/ArgTANI超分子组装体中,通过圆二色谱仪、ITC、荧光共聚焦、体外和体内生物实验等揭示了手性超分子组装体光热试剂对细胞穿透效率及光热治疗效果的调控规律,为肿瘤光热治疗效果提升这一热点问题提供了独特的解决方案。