近年來，全球終末期腎臟疾病患者數(shù)量激增，使其成為目前影響全球公共健康的一大危險因素。自從上世紀50年代第一例腎臟移植手術成功后，腎臟移植逐漸成為終末期腎病患者的最佳治療選擇。心臟死亡器官捐獻(DCD)是目前臨床上應用最廣泛的供體腎臟來源，然而在DCD捐獻手術的過程中由于供體心臟死亡會使器官經(jīng)歷熱缺血的過程，導致器官氧供不足、活性氧自由基過表達損傷腎臟組織，最終嚴重降低供體器官質量、影響移植手術后的生存率還會增加術后并發(fā)癥的風險。

因此，如何能在DCD捐獻手術的缺血過程中向腎臟遞送氧氣逆轉組織乏氧、同時清除活性氧保護腎臟成為了臨床上器官移植領域亟待解決的科學問題。

基于對以上問題的思考，本研究設計了一種基于全氟化碳的過氧化氫響應性納米載體M-PHNs，利用二氧化錳和過氧化氫的反應性消耗缺血組織產(chǎn)生的過量過氧化氫并產(chǎn)生氧氣、同時全氟化碳優(yōu)越的載氧釋氧性質使其成為氧氣“儲庫”，以期達到“產(chǎn)氧-儲氧-釋氧”一體化的氧自供納米平臺。本論文將從以下三個部分進行研究。

第一部分M-PHNs納米粒的制備及理化性質表征。

利用原位生物礦化法和超聲乳化法制備得到包載了PFC的二氧化錳白蛋白供氧納米粒(M-PHNs)。通過電位及粒度分析儀測定M-PHNs的水合粒徑及表面電位，透射電子顯微鏡觀察其形貌;接下來，在M-PHNs的全波長紫外吸收光譜圖中觀察二氧化錳特征吸收峰的存在;同樣地，使用氣相色譜方法定性FDC和FMCP的特征峰，分別證明了二氧化錳、全氟化碳在M-PHNs納米粒的成功加載;通過監(jiān)測不同時間點的粒徑變化情況考察M-PHNs納米粒的儲存穩(wěn)定性及生理環(huán)境穩(wěn)定性;本部分結果表明M-PHNs納米粒的成功制備，且納米粒具有合適的粒徑大小及優(yōu)越的穩(wěn)定性，可用于后續(xù)體內外實驗。

第二部分M-PHNs納米粒體外產(chǎn)氧釋氧能力的研究。加入過氧化氫后，通過比較不同反應時間點M-PHNs納米粒的紫外吸收光譜變化以及過氧化氫的殘余量的變化證明M-PHNs與過氧化氫的反應性;使用溶氧微電極考察M-PHNs納米粒體外產(chǎn)氧以及長效釋氧的能力;最后建立HK-2細胞模型驗證M-PHNs納米粒顯著改善乏氧環(huán)境下細胞的存活能力，并下調乏氧HK-2細胞中HIF-1α的表達。

第三部分M-PHNs納米粒體內逆轉乏氧的能力及對缺血損傷的腎臟的保護作用。建立小鼠腎臟缺血模型，使用溶氧微電極測定M-PHNs納米粒在缺血腎臟組織勻漿液中的產(chǎn)氧情況;對腎臟切片進行HIF-1α免疫組化分析證明M-PHNs納米粒能夠下調缺血腎臟中HIF-1α的表達;接下來，通過測定缺血腎臟中抗凋亡蛋白Bcl-2的表達量變化、抗氧化指標SOD、MDA的表達以及H&E染色的病理組織學檢查來證明M-PHNs納米粒對缺血腎臟的保護作用。結果顯示MPHNs能夠改善腎臟缺血造成的乏氧微環(huán)境、保護腎臟免受缺血損傷。

M-PHNs納米粒作為一種“產(chǎn)氧-儲氧-釋氧”一體化的氧自供納米平臺，不僅能夠在體內外有效遞送氧氣改善腎臟乏氧，同時還能夠清除腎臟缺血過程中過量產(chǎn)生的過氧化氫，減輕缺血腎臟受到的活性氧損傷。這些特質使得M-PHNs具有極大的臨床潛力，或可以解決實際DCD腎臟移植手術中存在的缺血損傷導致的供體器官質量下降的問題。