由于癌症的高发病率和死亡率,研究人员在生物医学领域对于肿瘤治疗的研究一直以来都是重点关注的课题,随着研究人员的不断努力,基于活性氧(ROS)材料引导的各种新型的治疗手段应运而生。如化学动力学治疗(CDT)、光动力学治疗(PDT)、超声动力学治疗(SDT)等,它们都有着其各自相比于现常用临床方法的好处。如化学动力学治疗的特异性,内源激发,非外部刺激等;光动力治疗的创伤小、毒性低、选择性好、治疗重复性好等;还有超声动力学治疗的微创安全,组织穿透深度高,副作用小,可控性好等。这些方法受到了研究人员的青睐。因此,基于这些治疗方法的ROS生成材料就显得极为重要。铁基金属有机框架(MOFs)因可以与肿瘤内过表达的H_2O_2发生Fendon反应被作为一种ROS生成材料,又由于铁基MOFs的多孔易功能且具有生物降解性和生物响应性,与其他无机ROS生成材料相比具有良好的代谢和无毒积累的优势。因此被广泛用于CDT和PDT。但是,当活性氧的生成速率不能超过强大的细胞内抗氧化系统时,其细胞内ROS浓度将不能有效上升,进而导致CDT的治疗性能不理想。而外源PDT虽然可以增强ROS产率,但一直以来有着穿透深度的问题。因此,增强铁基MOFs的Fenton效率和解决外源激发深度问题是非常必要的。而超声波作为一种频率大于人耳可听到范围声音(>20千赫)的外源刺激手段,不仅可以聚焦肿瘤部位,激活声敏剂从而精确生成ROS用于肿瘤治疗,还由于其产生的空化效应以CH-223191研究购买及热效应可以促进纳米催化剂的Fenton反应速率从而提高CDT。基于此,本文开展了以超声为外源刺激的基于铁基金属有机框架纳米粒子(MIL-101(Fe)NPs)为ROS生成材料的研究,探索其在超声治疗领域的应用。第一章介绍了近年来基于ROS生成材料的相关肿瘤治疗方法和MOFs材料在这些领域的应用,其中主要介绍了超声动力学治疗方案,包括超声的原理、治疗机制、相关声敏剂等。第二章中通过溶剂热法合成了具有良好生物安全性和生物降解性的MIL-101(Fe)NPs,然后通过EDC/NHS反应在其表面复合四羧基苯基卟啉(TCPP)制备了多功能铁基金属有机框架纳米粒子(MIL-101(Fe)@TCPP NPs)。通过复合不仅改善了TCPP水溶性较差,难以在肿瘤部位聚集等缺点,还使MIL-101Y-27632价格(Fe)NPs具备超声动力学响应。由于其本身具有活性金属位点,所以MIL-101(Fe)@TCPP NPs也具有过氧化氢酶反应能力即化学动力学治疗潜力,而超声刺激又会增强这一情况。通过体外材料表征,证明了多功能了铁基金属有机框架的合成成功。通过体内外的功能测试,证明这种多功能铁基MOFs材料不仅可以有效响应超声刺激形成ROS,还能通过超声刺激增强CDT,改善Fenton效率低这一问题,最终大大提高肿瘤Enterohepatic circulation内ROS浓度,从而达到使肿瘤凋亡坏死的目的。第三章根据已有文献提出关于超声热疗中10～300 nm的纳米颗粒可能有效增强声吸收;而颗粒或多孔结构的存在又可以提供更多的初级气化中心,从而降低空化阈值进而提高空化效应这两点。推测MIL-101(Fe)NPs可能在超声的条件下造成局部温度升高,从而产生肿瘤热疗的效果。而肿瘤热疗即将目标肿瘤暴露在高温环境(41-46℃)中引起消融坏死的一种癌症治疗方法。我们基于此提出了一个可能性,在第二章中可能还存在着超声热引起的肿瘤消融坏死。因为我们运用于ROS生成材料的铁基金属有机框架作为一种200 nm左右的多孔纳米粒子符合以上两种猜想。因此,针对这一问题,我们利用琼脂体模作为探究声热的方法,对是否掺杂有纳米粒子的体模进行超声实验。通过改变超声参数和浓度的方法,我们发现300 nm以下的200μg/m L铁基金属有机框架在1.5 W,3 MHz时出现了较弱的声热现象,相比纯体模额外上升了1.8℃,进一步我们探索了在这一参数下1 mg/m L的MIL-101(Fe)NPs的声热效果。发现相比纯体模额外上升了3.3℃。因此,我们得出结论,我们合成制备的10～300 nm的MIL-101(Fe)NPs对超声拥有额外的声吸收,有着其潜在声热效果的潜力。而目前在超声热疗领域对于MOFs材料的研究截至我们所了解的还未有发现,为此,我们的实验将有助于扩宽MOFs在这一领域的探索。之后我们也将继续深化这一方面的研究。