新型**载体—智能黑磷水凝胶(近红外激光响应)

黑磷用于在生物医学领域的应用主要有三大潜力：药物载体、光热疗法及光动力疗法新材料、的光声成像。作为药物载体，二维黑磷纳米片的载药效率可达950%，并且药物通过非化学键吸附到黑磷纳米片时，药物的活性、靶向性都不受影响，保证了它作为药物载体的基本要求。

采用非接触式探头超声液态剥离方法，成功制备了二维层状磷烯纳米片，并与*药物一起集成到生物可降解温敏水凝胶材料中，制备出智能黑磷水凝胶材料。该材料可以通过无创方式注射到体内组织，在近红外光的照射下，材料内的黑磷能够产生局部高热，这些热量一方面可以用于的光热，另一方面也能够驱动药物的释放。释放药物的速率可以通过激光的光场强度、照射时间、黑磷浓度等多种参数进行自动、可控地调控，达到的效果。术后该材料自动降解为无毒产物，可以地改善患者的生存质量。

一、黑磷纳米片材料的可控制备与基本物性表征

A.块体黑磷与杯式超声设备照片；

B.黑磷纳米片的透射电镜（TEM）照片，平均尺寸为100~200 nm；

C.黑磷纳米片的高分辨透射电镜（HRTEM）和电子衍射照片，黑磷纳米片保留了磷烯良好的晶体结构；

D.黑磷纳米片的原子力显微镜（AFM）扫描图，厚度分布在2~5 nm；

E.黑磷纳米片的X射线光电子能谱图（XPS）；

F.黑磷纳米片、聚合物包覆的以及黑磷水凝胶的拉曼（Raman）光图谱；

G.不同浓度下黑磷纳米片的紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）。

二、近红外光响应智能黑磷水凝胶递药平台

A.智能黑磷水凝胶递药平台示意图及实验装置；

B.释放的药物的吸收光谱；

C.光调控黑磷水凝胶升温曲线及药物浓度曲线；

D.不同黑磷含量的黑磷水凝胶在功率密度为1 W cm-2 近红外光照射下的温度和流变特性曲线；

E.在光照和无光照条件下，黑磷水凝胶释放**的速率；

F.不同激光功率下，黑磷水凝胶的温度变化曲线；

G.黑磷水凝胶在近红外激光照射下逐渐降解；

H.黑磷的吸收光谱在近红外激光照射下逐渐降低。

三、智能黑磷水凝胶递药平台的药物释放动力学

A.不同黑磷含量的黑磷水凝胶释放药物浓度随时间变化曲线；

B.不同琼脂糖含量的黑磷水凝胶释放药物浓度随时间变化曲线；

C.不同激光功率下，黑磷水凝胶释放药物浓度随时间变化曲线；

D.不同**负载量的黑磷水凝胶释放药物浓度随时间变化曲线；

E.**释放量随黑磷和琼脂糖含量的二维柱状图分布；

F.当黑磷含量为500 ppm，琼脂糖含量为1%，激光功率密度为1 W cm-2，药物负载量为500 ppm条件下，黑磷水凝胶的药物释放速率随时间的变化。

四、智能黑磷水凝胶递药平台的体外细胞活性实验

A.MDA-MB-231细胞培养基和负载**的黑磷水凝胶；

B.加入黑磷水凝胶并进行不同时间激光照射后，用吖啶橙（绿色，活细胞）和碘化丙啶（红色，凋亡细胞）染色的MDA-MB-231细胞；

C.经不同时间激光照射后的MDA-MB-231的相对细胞活性；

D.不同黑磷水凝胶浓度下，MDA-MB-231, A549, HeLa, B16的相对细胞活性。

E.经24小时处理后，具有代表性的MDA-MB-231细胞的膜联蛋白V-FITC/PI散点图。

五、智能黑磷水凝胶递药平台的活体成像及抗性能

A.注射**或黑磷水凝胶后的菏瘤裸鼠在808nm激光照射下的热成像照片；

B.菏瘤裸鼠部位温度变化曲线；

C.激光照射后，不同时间点的裸鼠的荧光成像照片；

D.菏瘤裸鼠经不同处理后的增长曲线；

E.菏瘤裸鼠经不同处理后的体重变化曲线；

F.处理裸鼠不同器官的H&E-染色成像图片。

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