研究目的本研究探究合成一种具有光声/磁共振双模成像能力的新型有机-小分子探针,研究其在细胞层面的特征、活体成像能力和光热治疗效能,从而实现活体水平早期肝癌的诊断和精准光热治疗。研究方法首先,将黑色素颗粒制成水溶性黑色素纳米颗粒(Melanin nanoparticle,MNP),随后在表面包裹聚乙二醇(NH2-PEG5000-NH2)获得聚乙二醇化的黑色素(PEG-MSelleckNPs),最后将近红外染料IR820与PEG-MNPs按比例混合,获得IR820-PEG-MNPs。通过体外表征,研究分子探针的形态、电位、粒径、紫外光谱、光声/磁共振信号、负载率、光热杀伤效果等。在细胞层面上,研究HepG2肝癌细胞对分子探针的摄取,评估分子探针在HepG2细胞中的生物相容性以及光热杀伤效能等。最后在动物层面上,研究分子探针VX-680价格对肝癌的光声/磁共振成像能力和光热治疗效果。研究结果本研究构建的基于黑色素的新型小分子有机分子探针-IR820-PEG-MNPs,为呈圆形或类圆形的球状颗粒。水合粒径约为11.7 nm,电位为-38.5 mV。具有良好的光学稳定性和生物相容性。尾静脉注射分子探针后,在光声/磁共振成像下,可见裸鼠原位肝癌的信号较前增加了 4.13/1.60倍。也许并且,最小可以侦测到直径为1.8 mm的早期肝癌,实现了早期肝癌的精准诊断。此外,该分子探针具有出色的光热转化效率(40.2%),具有显著的光热杀伤能力,延长了荷瘤裸鼠的生存时间。研究结论我们设计了一种新型分子探针-IR820-PEG-MNPs,具有良好的生物相容性和光热转化效率。结合光声/磁共振成像的优势,可以对早期肝癌进行定位,并且实现精准光热治疗。该分子探针为基于黑色素的有机分子探针在裸鼠肝癌中的应用提供了新的思路。