1.立题依据
铋（Bi）是一种“绿色金属”，生物安全性较高，且具有强红外吸收和高效的光热转换效率，因而是一种理想的光热转换材料。到目前为止，有文献报道的金属光热转换剂（PTA），除了铋之外，还有金（Au）和钯（Pd）等[[1]][[2]]。金、钯等金属光热转换剂有以下明显的固有缺点：（1）成本高且制造复杂[[3]]；（2）光热稳定性低，例如各向异性金纳米结构会不可避免地演变成球体并失去光热转换能力[[4]]；（3）体内多种安全问题，如肾毒性，肝脏炎症，以及细胞凋亡反应和细胞形态改变浓度升高[[5]][[6]][[7]][[8]]。而铋则显示出了良好的生物相容性和低毒性[[9]][[10]]，一些铋基药物已经在临床上使用，包括雷尼替丁枸橼酸铋（RBC，Pylorid，Tritec）[[11]]、胶体次硝酸铋（CBS，DeNol）[[12]]、次水杨酸铋（Helidac）[[13]]和次硝酸铋钾（Pylera）[[14]]。此外，铋是重金属元素中最便宜的材料，这进一步使得Bi基纳米结构在生物医学应用中具有巨大的潜力，
铋纳米材料由于其卓越的热电、光电、光学和半导体特性而引起了物理、化学和材料科学学会的极大兴趣[[15]][[16]][[17]]。新研究表明，铋基纳米制剂不仅在磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI），电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)，光声成像（Photoacoustic Imaging, PAI）等医学影像方面显示出高质量的造影剂潜力[[18]]，而且展现出良好的抗肿瘤光热治疗效果，有望成为多模式成像诊断合并治疗的“一体式”药物，为临床癌症治疗作出贡献[[19]]。最重要的是，与金和铂纳米颗粒相比，铋纳米颗粒在生理条件下容易氧化和溶解，并以可溶性铋离子的形式从体内排出[[20]]。可溶性铋离子在高达50mg/mL的浓度下具有生物安全性[[21]]。
近年来，诸多实验室都对铋纳米粒进行了深入研究。为了改善铋纳米粒的各项性质，提高其在生物医药等领域的实用性，研究人员合成了不同的铋纳米粒并用各种手段修饰。使用聚乙二醇（PEG）是比较常见的修饰手段。Zhenglin Li , Jing Liu等人按如图（Scheme 1）所示方法制备的PEG修饰的纯金属铋纳米晶（Bi-PEG-NCs），具有良好的生理稳定性、生物相容性、延长血液循环半衰期和肿瘤优先聚集性质，并在CT造影和光热治疗方面展现出巨大潜力[[22]]。Bo Wu, Shu-Ting Lu等人以纯铋纳米粒子和钆二乙烯三胺五乙酸双十四酰胺为原料，按如图（Scheme 2）流程制备了一种简单有效的纯铋纳米粒子（Gd-PEG-Bi-NPs）。其具有良好的稳定性、生物相容性和高质量MRI/CT/PAI三模态成像，且可作为光热治疗剂[[23]]。Shu-Ting Lu, Dan Xu等研究了一种新型的[聚乙二醇-2000]-2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺DSPE-PEG]包被的纯Bi-NPs（DSPE-PEG-Bi-NPs），经测评，它是一种简单强大的治疗诊断纳米材料和有效的光热治疗剂（Scheme 3）[[24]]。
也有实验室用肽（cgnkrtc，LyP-1）标记制备铋纳米颗粒（Bi-LyP-1NPs）（Scheme 4），呈现高细胞摄取和肿瘤积聚，表现出用CT和PA成像造影剂的潜力，且具有良好的体内生物相容性和较低的长期毒性，并且可以通过稳定的肝、肾清除机制迅速清除[[25]]。
还有研究人员将细Bi纳米晶体包裹在介孔二氧化硅纳米粒子的孔内(Bi@SiO2)，并加载自噬抑制剂氯喹（CQ）（Scheme 5）。此纳米粒(Bi@SiO2-CQ)能够有效保护Bi元素免受氧化、提高光热转换效率并抑制自噬[[26]]。
本实验中将探索不同形态的铋纳米粒的合成条件，并对其进行含量测定与表征，以便为铋纳米粒的进一步修饰、以及与铋纳米粒相关的新剂型研究提供基础数据。
Scheme 1. Schematic illustration of the synthesis of the Bi-PEG nanocrystals as an “all-in-one” theranostic agent for in vivo tri-modal imaging-guided PTT.
Scheme 2. Illustration of the synthesis process of DT-Bi NPs and Gd-PEG-Bi NPs.
Scheme 3. Schematic illustration of DSPE-PEG-Bi NPs for CT/PA imaging and therapy.
