二维的氧化石墨烯(GO)的细胞毒性低, 且有良好的生物相容性, 是良好的光热与成像材料, 同时还可以作为纳米载体, 用来输运化疗药物、基因等。由于氧化石墨烯的片层之间有较强的范德华力, 极易团聚, 从而影响其在生物医学方面的进一步应用。本文通过二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-氨基(DSPE-PEG-NH2)功能化修饰氧化石墨烯, 改善了石墨烯在水相中的稳定性、低毒性及生物相容性。功能化氧化石墨烯在水相中放置两周以上仍然具有良好的分散性, 且对细胞没有明显的毒副作用, 有望在生物医学领域发挥巨大作用。

近年来, 聚苯胺由于其独特的光学吸收特性和导电性质受到很多科学家的青睐。但是, 聚苯胺极差的稳定性、不可控的形貌成为其在各个领域应用中的阻碍。因此, 本文利用聚苯乙烯磺酸(PSS)作为苯胺聚合的模版, 分别采用氯化铁(ferric chloride)、硫代硫酸铵(ammonium thiosulphate)作为氧化剂来制备聚苯胺纳米材料。利用电子显微镜和紫外可见分光光度计对其形貌、光学特性进行了研究。研究发现, 氧化剂的使用对其纳米材料的形貌起决定性的作用, 氯化铁作氧化剂制备出大小均一、规则的球形纳米粒子; 硫代硫酸铵作为氧化剂制备出细长的纳米纤维。所制备的聚苯胺纳米材料具有显著的光热效应, 有潜力用于肿瘤的光热治疗。

肿瘤单一药物化疗的效果往往达不到理想的肿瘤治疗效果, 且容易导致耐药。因此, 肿瘤的药物化疗与其他的抗肿瘤治疗方法, 如光热治疗和光动力治疗等, 联合治疗具有明显优势, 并受到越来越多的关注。本工作构建了一种还原性响应的新型智能纳米体系,采用喜树碱聚前药两亲分子(PEG-b-PCPTM)物理包埋光敏剂吲哚箐绿(ICG)。在肿瘤细胞的还原性微环境中, 控制释放化疗药物喜树碱, 激活化疗; 同时, 光敏剂ICG用于光动力治疗, 从而实现化疗与光动力的联合治疗, 表现出良好的抗肿瘤活性。

相对于小分子抗菌剂, 高分子抗菌材料会对细菌的胞膜产生物理破坏, 从而降低病原体产生耐药性的可能; 另外, 高分子抗菌材料不但具有较高的抗菌性能, 抗菌作用时效长, 环境污染小, 而且对人体伤害小, 具有更好的选择性。因此, 高分子抗菌材料的研究受到广泛关注。此外, 还可以将小分子抗生素负载到高分子纳米载体中, 实现小分子抗菌剂的传输与协同抗菌。本文构筑了两亲性高分子聚(N,N-二甲氨基乙酯-嵌段-聚苯氧异丙醇)(PDMAEMA-b-PPOPMA), 自组装得到纳米囊泡, 被用来物理包埋万古霉素(Vancomycin), 对金黄色葡萄球菌(S.aureus)表现出良好的抗菌活性。

肿瘤单一药物治疗的效果往往不佳，且易产生耐药性，因此，肿瘤的多药协同治疗具有明显优势，并逐渐引起重视。本工作基于具有良好生物相容性和生物可降解性的聚乙二醇-嵌段-聚乳酸(PEG-b-PLA)两嵌段聚合物，物理包埋两种化疗药物，阿霉素(Doxorubicin, DOX)和喜树碱(Camptothecin, CPT)，实现两种化疗药物的共传输、药物释放与协同给药，表现出良好的抗肿瘤活性。

姜黄素具有良好的抗癌活性, 但其水溶性差、中性与碱性pH条件下稳定性不足等因素限制其医学应用。另外, 聚前药两亲分子(polyprodrug amphiphiles)具有载药量高、水溶性改善、纳米结构调控等优势, 在抗肿瘤研究中越来越突显优势。本工作通过缩聚方法成功制备了一种姜黄素的聚前药两亲分子, Poly(Cur-alt-TEG), 具有高载药量, 提高了姜黄素的水溶性和稳定性, 进一步的细胞毒性实验表明其具有良好的抗肿瘤活性。