结肠癌已成为我国主要癌症发病种类之一，传统的治疗方法难以抑制其转移和复发。免疫疗法虽然可以通过机体免疫系统清除肿瘤组织，但肿瘤组织中的免疫抑制微环境，往往会导致效果不及预期。光学疗法，包括光热疗法（PTT）和光动力疗法（PDT），不仅可以直接诱导肿瘤细胞凋亡和坏死，还能改善肿瘤组织中的免疫抑制环境，从而促进免疫细胞在肿瘤组织中的浸润和活性，提高免疫治疗效果。笔者创新性地利用吲哚氰绿（ICG）介导的光学疗法和天然免疫活性分子羽扇豆醇（Lupeol）对自然杀伤（NK）细胞免疫活性的提升作用实现光-免疫协同激活作用和抗肿瘤效果，通过纳米脂质体将ICG和羽扇豆醇整合得到Lip-Lupeol & ICG，并将其用于结肠癌细胞灭活研究。结果显示：Lip-Lupeol & ICG在通过两次间隔激光照射后可实现PTT和PDT的两次治疗作用，可将结肠癌细胞活性抑制至43.4%；与此同时，包裹的羽扇豆醇释放后可与光学疗法协同激活NK细胞活性，将结肠癌细胞活性进一步抑制至16.7%，为临床结肠癌治疗提供了一种新思路。

光动力疗法（PDT）能诱导肿瘤细胞免疫原性死亡，与免疫治疗联合能够提高对各种癌症的治疗效果。基于自然杀伤（NK）细胞的免疫疗法能够增强PDT的抗癌能力。以肿瘤组织中NK细胞免疫作用的分子途径为靶点，通过药物调控增强其对肿瘤的免疫作用，并进一步联合PDT可以有效提升抗肿瘤疗效。将包封基质金属蛋白酶-2（MMP-2）抑制剂SB-3CT的β-环糊精（β-CD）与负载光敏剂Ce6的脂质体通过MMP-2响应多肽组装在一起，构建了一种肿瘤微环境/光多重响应的脂质纳米药物控制系统（MRPL-SC），在细胞和裸鼠移植瘤模型中证明了MRPL-SC介导的PDT和NK免疫疗法协同抗肿瘤作用。MRPL-SC到达肿瘤部位后，连接β-CD与脂质体核心的MMP-2响应性多肽会在肿瘤组织微环境中过表达的MMP-2的作用下水解，释放包封在β-CD中的SB-3CT，SB-3CT通过直接对MMP-2进行原位抑制来有效提升肿瘤组织中NKG2DLs的表达和NK细胞免疫响应；封装了Ce6的脂质体通过细胞内吞进入肿瘤细胞后，在660 nm激光照射下通过PDT诱导肿瘤细胞凋亡，同时进一步诱导肿瘤细胞NKG2DLs表达，实现对肿瘤组织中NK免疫的时空协同增强。MRPL-SC介导的这种光动力和NK免疫增强协同抗肿瘤作用在黑色素瘤细胞和裸鼠移植瘤模型上得到了证明。本研究不仅为开发一种新的纳米药物用于程序化释放抗肿瘤药物以及更好地整合PDT和免疫治疗提供了参考，还阐明了一种用NK细胞介导的黑色素瘤免疫治疗的新模式。

对水中不同间隔下的双空泡振荡行为的研究可为光致空化在生物医学领域的应用如微流体中的快速融合、细胞膜微手术等提供指导。通过将单脉冲激光分束，将激光从不同方向聚焦到水中，诱导大小、位置可控的两点击穿，形成具有相似尺寸的两个空化气泡，并引入高速摄像机，以及散射光检测和声学检测方法对双空泡振荡行为进行多方位测量。研究表明，对于能发生融合的双空泡，相对间隔的改变并不影响融合空泡的第一振荡周期，但能显著影响融合空泡振荡的非对称性、坍塌冲击波的形成及重建空泡的振荡。

光动力疗法(PDT)是一种高效、 安全、 微创的新型治疗方法, 国产光敏剂血卟啉单甲醚(HMME)介导的光动力疗法由于其成分单一、 单态氧产量高及光敏周期短, 临床上已用于脑胶质瘤和鲜红斑痣的治疗。 为了进一步提高光动力疗效, 本研究基于晶种生长法制备稳定粒径均一的吸收峰在530 nm的阳离子金纳米球。 采用毒性低且阴离子电解活化作用强的聚(四-苯乙烯磺酸钠)(PSS)进行修饰。 利用静电吸引力将钛源TiCl3水解的TiOH2+与其结合并氧化制备AuNP@TiO2核壳, 通过改变NaHCO3量制得不同TiO2壳层厚度的AuNP@TiO2核壳, 并进一步将其与HMME结合制备结合体。 采用紫外-可见吸收光谱、 红外光谱、 激光纳米粒度仪和透射电镜对所制样品进行表征。 结果表明新型的光敏剂粒径均匀, 结构稳定。 最后采用细胞实验验证了其光动力疗效。 总之, 该研究合成了新型的Au@TiO2-HMME纳米光敏剂, 通过人口腔表皮样癌细胞系KB细胞与新型核壳纳米结构的光动力作用, 与纯HMME相比, 在最优条件下可提高约35%的细胞杀伤率。

光动力疗法是效果很好的癌症微创治疗方法, 主要依靠光敏性药物(也称为光敏剂)进行癌细胞杀伤。在光动力治疗中, 光敏剂单态氧产率是影响光动力效果的关键因素。利用纳米金的光学特性来提高光敏剂的单态氧产率为研制新型光敏剂来改进光动力治疗方法提供了一种新的途径。利用绿光LED灯、红光LED灯、氙灯和635 nm连续激光四种光源对混合有光敏剂原卟啉Ⅸ和纳米金的溶液进行光照。用单态氧检测试剂测定了光照后的单态氧产率。

通过聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐和氯金酸制备阳离子纳米金, 将纳米金和5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, 5-ALA)通过静电吸附作用有效结合得到新型光敏剂。 应用共振瑞利散射光谱, 紫外-可见吸收光谱, 透射电镜和激光散射等方法对其进行了表征。 结果表明通过这种方法纳米金与5-ALA可以有效结合。 这种新型光敏剂对提高光动力学疗法临床疗效具有重要指导意义。