新型**載體—智能黑磷水凝膠(近紅外激光響應)

黑磷用于在生物醫(yī)學領域的應用主要有三大潛力：藥物載體、光熱療法及光動力療法新材料、的光聲成像。作為藥物載體，二維黑磷納米片的載藥效率可達950%，并且藥物通過非化學鍵吸附到黑磷納米片時，藥物的活性、靶向性都不受影響，保證了它作為藥物載體的基本要求。

采用非接觸式探頭超聲液態(tài)剝離方法，成功制備了二維層狀磷烯納米片，并與*藥物一起集成到生物可降解溫敏水凝膠材料中，制備出智能黑磷水凝膠材料。該材料可以通過無創(chuàng)方式注射到體內(nèi)組織，在近紅外光的照射下，材料內(nèi)的黑磷能夠產(chǎn)生局部高熱，這些熱量一方面可以用于的光熱，另一方面也能夠驅(qū)動藥物的釋放。釋放藥物的速率可以通過激光的光場強度、照射時間、黑磷濃度等多種參數(shù)進行自動、可控地調(diào)控，達到的效果。術后該材料自動降解為無毒產(chǎn)物，可以地改善患者的生存質(zhì)量。

一、黑磷納米片材料的可控制備與基本物性表征

A.塊體黑磷與杯式超聲設備照片；

B.黑磷納米片的透射電鏡（TEM）照片，平均尺寸為100~200 nm；

C.黑磷納米片的高分辨透射電鏡（HRTEM）和電子衍射照片，黑磷納米片保留了磷烯良好的晶體結(jié)構；

D.黑磷納米片的原子力顯微鏡（AFM）掃描圖，厚度分布在2~5 nm；

E.黑磷納米片的X射線光電子能譜圖（XPS）；

F.黑磷納米片、聚合物包覆的以及黑磷水凝膠的拉曼（Raman）光圖譜；

G.不同濃度下黑磷納米片的紫外-可見吸收光譜（UV-Vis）。

二、近紅外光響應智能黑磷水凝膠遞藥平臺

A.智能黑磷水凝膠遞藥平臺示意圖及實驗裝置；

B.釋放的藥物的吸收光譜；

C.光調(diào)控黑磷水凝膠升溫曲線及藥物濃度曲線；

D.不同黑磷含量的黑磷水凝膠在功率密度為1 W cm-2 近紅外光照射下的溫度和流變特性曲線；

E.在光照和無光照條件下，黑磷水凝膠釋放**的速率；

F.不同激光功率下，黑磷水凝膠的溫度變化曲線；

G.黑磷水凝膠在近紅外激光照射下逐漸降解；

H.黑磷的吸收光譜在近紅外激光照射下逐漸降低。

三、智能黑磷水凝膠遞藥平臺的藥物釋放動力學

A.不同黑磷含量的黑磷水凝膠釋放藥物濃度隨時間變化曲線；

B.不同瓊脂糖含量的黑磷水凝膠釋放藥物濃度隨時間變化曲線；

C.不同激光功率下，黑磷水凝膠釋放藥物濃度隨時間變化曲線；

D.不同**負載量的黑磷水凝膠釋放藥物濃度隨時間變化曲線；

E.**釋放量隨黑磷和瓊脂糖含量的二維柱狀圖分布；

F.當黑磷含量為500 ppm，瓊脂糖含量為1%，激光功率密度為1 W cm-2，藥物負載量為500 ppm條件下，黑磷水凝膠的藥物釋放速率隨時間的變化。

四、智能黑磷水凝膠遞藥平臺的體外細胞活性實驗

A.MDA-MB-231細胞培養(yǎng)基和負載**的黑磷水凝膠；

B.加入黑磷水凝膠并進行不同時間激光照射后，用吖啶橙（綠色，活細胞）和碘化丙啶（紅色，凋亡細胞）染色的MDA-MB-231細胞；

C.經(jīng)不同時間激光照射后的MDA-MB-231的相對細胞活性；

D.不同黑磷水凝膠濃度下，MDA-MB-231, A549, HeLa, B16的相對細胞活性。

E.經(jīng)24小時處理后，具有代表性的MDA-MB-231細胞的膜聯(lián)蛋白V-FITC/PI散點圖。

五、智能黑磷水凝膠遞藥平臺的活體成像及抗性能

A.注射**或黑磷水凝膠后的菏瘤裸鼠在808nm激光照射下的熱成像照片；

B.菏瘤裸鼠部位溫度變化曲線；

C.激光照射后，不同時間點的裸鼠的熒光成像照片；

D.菏瘤裸鼠經(jīng)不同處理后的增長曲線；

E.菏瘤裸鼠經(jīng)不同處理后的體重變化曲線；

F.處理裸鼠不同器官的H&E-染色成像圖片。

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