聚吡咯及其纳米复合材料在光热治疗领域的应用

黄晚秋; 高苗苗; 窦红静

doi:10.7536/PC190906

化学进展 ›› 2020, Vol. 32 ›› Issue (4) :371-380 DOI: 10.7536/PC190906

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聚吡咯及其纳米复合材料在光热治疗领域的应用

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Polypyrrole and Its Nanocomposites Applied in Photothermal Therapy

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摘要

光热治疗是近年来兴起的一种治疗方法,具有靶向性强、适应性广的特点。在光热治疗中,通过光热剂对光的吸收将光能转化为热能,从而实现治疗作用,因而光热剂的光热转化性能直接决定了光热治疗的效果。光热剂的种类丰富,涵盖由无机到有机等组成和性能各异的多种材料。其中,聚吡咯具备良好的生物相容性、优异的光稳定性以及光热转化性能,在光热治疗领域受到广泛关注,是一种拥有巨大应用潜力的光热剂,然而其在光热治疗领域的发展趋势及前景却鲜有报道。本文综述了聚吡咯及其纳米复合材料的制备方法,详述了聚吡咯及其纳米复合材料在光热治疗领域中的应用情况,包括聚吡咯基纳米材料的自身性能和实际光热治疗的效果,指出以聚吡咯为基体或修饰材料来制备具有CT、磁共振、光声显影及光热治疗性能的聚吡咯基复合材料已成为发展趋势。在此基础上,本文还总结了聚吡咯基纳米复合材料在制备和应用中存在的问题,并分析了其在发展过程中遇到的挑战以及在生物医学应用中的前景。

Abstract

Photothermal therapy is a new emerging treatment method in recent years, which has the characteristics of strong targeting and wide adaptability. In photothermal therapy, light energy is converted into heat energy through the absorption of light by photothermal agents, thus realizing the therapeutic effect. Therefore, the photothermal conversion performance of photothermal agents directly determines the effect of photothermal therapy. There are many kinds of photothermal agents, which cover a variety of materials with different compositions and properties from inorganic to organic. Among them, polypyrrole has good biocompatibility, excellent photostability and photothermal conversion performance, which is a photothermal agent with great application potential and has attracted wide attention in the field of photothermal therapy. However, its development trend and prospects in the field of photothermal therapy are rarely reported. In this paper, the preparation methods of polypyrrole and its nanocomposites are reviewed, and the applications of polypyrrole and its nanocomposites in the field of photothermal therapy are described in detail, including the properties of polypyrrole-based nanomaterials and the effect of photothermal treatment. It is pointed out that polypyrrole matrix composites with CT, magnetic resonance imaging, photoacoustic imaging and photothermal properties have become the corresponding development trend. On this basis, the problems in the preparation and application of polypyrrole-based nanocomposites are revealed, then the challenges encountered in the development process and the prospects for biomedical applications are analyzed.

Contents

1 Introduction

2 Synthesis and application of polypyrrole Nanoparticles

2.1 Synthesis mechanism

2.2 Preparation method

2.3 Photothermal therapy and photoacoustic imaging of polypyrrole nanoparticles

3 Synthesis and multifunctional application of polypyrrole composite nanomaterials

3.1 Polypyrrole nanoparticles as matrix materials

3.2 Polypyrrole as modified material

4 Conclusion and outlook

Graphical abstract

关键词

聚吡咯 / 纳米复合材料 / 光热治疗 / 光热剂

Key words

polypyrrole / nanocomposites / photothermal therapy / photothermal agent

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黄晚秋, 高苗苗, 窦红静. 聚吡咯及其纳米复合材料在光热治疗领域的应用[J]. 化学进展, 2020, 32(4): 371-380 DOI:10.7536/PC190906

Wanqiu Huang, Miaomiao Gao, Hongjing Dou. Polypyrrole and Its Nanocomposites Applied in Photothermal Therapy[J]. Progress in Chemistry, 2020, 32(4): 371-380 DOI:10.7536/PC190906

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1 引言

光热治疗指的是通过将光能转化为热能,并利用所转化的热能进行疾病治疗的一种方法。近年来,由于其靶向性强、适应性广的特点受到了研究者们的广泛关注。光热治疗应用范围广泛,在视网膜病变治疗^[1]、血管病变治疗^[2]、减肥^[3]以及肿瘤治疗^[4,5,6]中都存在相关报道。其中针对肿瘤进行光热治疗的报道最为多见。相比于传统肿瘤治疗中的放射疗法以及手术法,光热治疗对人体的正常组织杀伤显著减小。这主要是因为一方面,光热治疗领域中常常采用近红外光作为激光源,而人体对近红外光的吸收率相对较低,故而可减少对人体正常组织的杀伤作用。近红外光又分为第一近红外区(650~1000 nm)和第二近红外区(1000~1700 nm),第二近红外区的激光对人体的杀伤性更低,对人体穿透力更强。另一方面,光热治疗能通过光照控制和光热剂的被动靶向作用,起到精确靶向的治疗效果,从而达到只杀伤病理区,而不损伤正常组织的目的。同时,由于近红外光对于人体具有穿透性,对于皮下的病理区,也可起到不动手术即可治疗的无创效果。在光热治疗过程中,光热剂的光热转换性能是影响光热治疗的关键因素,直接决定着治疗效果的好坏。

常见的光热剂分为无机光热剂和有机光热剂两大类^[7]。无机光热剂如碳纳米材料、金纳米棒等光热性能优异,具备较高的光热转换效率,被广泛用于光热治疗^[8,9,10]。但无机光热剂较差的生物相容性往往限制了其进一步在生物体内的应用,需要修饰上生物相容性良好的有机分子来改善其生物相容性^{[11,12,13,14]}。随着光热剂发展,有机光热剂也越来越多地被用于光热治疗。与无机光热剂相比,有机光热剂往往具有更好的生物相容性,同时也易于进行化学修饰来获得多种多样的功能,从而受到了研究者的广泛关注。有机光热剂又可分为小分子光热剂和高分子光热剂。小分子光热剂如吲哚菁绿、花青素、卟啉等,由于自身优异的光热效应,常被应用于光热治疗^{[15, 16]}。但吲哚菁绿及其他小分子有机类光热剂常常存在光稳定差的问题,在经过反复光照后,其光热性能显著降低^[17]。而另一类有机光热剂——高分子光热剂的出现则有效解决了光稳定性差的问题。常见的高分子光热剂有聚苯胺、聚吡咯、聚多巴胺等。其中聚吡咯由于曾在人体生物实验中表现出良好生物相容性^{[18, 19]}而受到了研究人员的青睐。

聚吡咯最早被称为吡咯黑,是一种性能优异的导电高分子^[20],具有良好的生物相容性。George等^[18]曾将聚吡咯用于神经修复。Fahlgren等^[19]进一步探究了聚吡咯的生物相容性,发现聚吡咯对中枢神经系统有较好的生物相容性。同时,聚吡咯拥有优异的光热效应和光稳定性,有文献报道了一种聚吡咯纳米颗粒^[21],体外测定其光热转换效率可达51%,同时在多次循环光热测试的升温降温实验中,聚吡咯始终保持着优异的光热性能,表现出良好的光稳定性。Lin等^[22]报道了一种链状复合金-聚吡咯纳米材料,他们在链状金纳米材料的表面修饰上一层聚吡咯后发现复合纳米材料的光热性能有了较高提升,光热转换效率可达71%。优异的光热性能和良好的生物相容性使得聚吡咯被广泛用于光热治疗领域,Zou等^[23]将聚吡咯纳米材料用于小鼠的乳腺癌肿瘤治疗,发现能有效抑制肿瘤的生长;Peng等^[2]将聚吡咯用于针对血管阻塞的光热治疗;Han等^[3]将制备出的聚吡咯纳米材料用于减肥治疗。为了对聚吡咯基纳米复合材料进行系统的概括与总结,本文综述了聚吡咯在光热治疗领域的制备与应用。按照相应材料发展的时间顺序,将聚吡咯的制备方法分为初期的纯聚吡咯纳米颗粒的制备,以及当前在此基础上发展而来的聚吡咯基纳米复合材料的制备。同时,本文系统阐述了聚吡咯在各个发展阶段的应用情况,从纳米材料本身的性能表征到初步的生物应用都进行了详尽的介绍。最后,本文总结了聚吡咯的发展现状,在介绍聚吡咯制备和应用的基础上,揭示出一些存在的困难和挑战,并分析了发展趋势及聚吡咯的临床应用前景。

2 聚吡咯纳米颗粒的合成与应用

2.1 合成机理

聚吡咯的合成方法主要分为电化学合成法和化学氧化法^[24]。电化学法主要通过电极给含有吡咯单体的溶剂通入阳极电流引发聚合反应,溶剂中一般还含有电解质以及引发剂等物质,而电极一般则有金属及金属氧化物、石墨等^[25,26,27]。化学氧化法则是通过氧化剂如过氧化氢、氯化铁、过硫酸铵等,引发吡咯发生聚合反应,从而生成聚吡咯^{[28,29,30,31]}。其反应机理有多种解释^[32],其中一种常见的理论由Diaz等提出^{[33, 34]}:吡咯单体在氧化剂的作用下生成阳离子吡咯自由基,两个阳离子吡咯自由基结合到一起脱出两个氢离子,生成双吡咯,双吡咯进一步被引发生成阳离子双吡咯自由基,以此类推,逐步聚合得到聚吡咯(图1)。

单一的聚吡咯纳米颗粒最常见的合成方法是化学氧化法,实际制备过程常常在水溶性高分子溶液中进行,以氧化剂如氯化铁、过氧化氢、过硫酸铵等引发吡咯生成自由基,进而发生聚合反应,最后在水溶性高分子的稳定作用下生成单分散的聚吡咯纳米颗粒^{[35, 36]}。聚吡咯合成中常用的水溶性高分子稳定剂有聚乙烯醇^{[13, 37~40]}、聚乙烯吡咯烷酮^{[21, 41~44]}等。

2.2.1 聚乙烯醇作为稳定剂

在聚吡咯纳米颗粒的制备过程中,聚乙烯醇是最为常见的水溶性高分子。聚乙烯醇本身价格便宜、易于获取,而由此得到的聚吡咯纳米颗粒也结构稳定,不易发生聚沉。

如图2所示,Yang等^[28]采用聚乙烯醇为稳定剂,加入氯化铁作为氧化剂,最后加入吡咯单体,吡咯在氯化铁的引发下聚合生成聚吡咯纳米颗粒,而在聚乙烯醇的稳定作用下,纳米颗粒能均一分布而不发生团聚。Zha等^[45]同样以聚乙烯醇稳定聚吡咯纳米颗粒,在氯化铁的氧化作用下引发吡咯单体发生聚合反应,生成了单分散性的聚吡咯纳米颗粒,粒径在50 nm左右(图3)。而Ju等^[29]在聚乙烯醇稳定的聚吡咯纳米颗粒的基础上,又修饰了一层二氧化硅用以引入其他的化学官能基团(图4)。

2.2.2 聚乙烯吡咯烷酮作为稳定剂

聚乙烯吡咯烷酮也常被作为聚吡咯合成中的稳定剂,同时也是一种常见的水溶性高分子,被广泛用作稳定剂。

聚乙烯吡咯烷酮也常被作为聚吡咯合成中的稳定剂,Chen等^[46]即以聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂,加入氯化铁引发吡咯单体,最终得到粒径为50 nm左右的单分散性纳米颗粒。Cao等^[42]则以聚乙烯吡咯烷酮作为稳定剂,氯化铁为引发剂,制得一种覆盖在金纳米棒表面的聚吡咯层(图5)。Guo等^[21]也以聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂制备了聚吡咯纳米颗粒,并通过调节聚乙烯吡咯烷酮的分子量来调控聚吡咯纳米颗粒的光热转换效率和载药效果。

2.2.3 其他水溶性高分子作稳定剂

聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮在细胞实验及动物实验中表现出良好的生物相容性,但其作为一种生物体外的高分子,在生物体内的代谢路径仍有待进一步探究。而多糖作为一种生物体内广泛存在的物质,具备优异的生物相容性,近年来也逐渐被用作水溶性稳定剂来制备聚吡咯纳米颗粒。

此外,还有以壳聚糖为水溶性高分子稳定剂的反应体系。壳聚糖在酸性环境下是一种水溶性的高分子,具备优异的生物相容性,常被用来作为生物材料。如图6所示, Manivasaga等^[47]在酸性环境下采用壳聚糖来稳定聚吡咯纳米颗粒,最后得到粒径均一的聚吡咯纳米颗粒。

人体是一种弱碱性环境,壳聚糖在弱碱性环境下会发生沉淀,这无疑限制了壳聚糖聚吡咯纳米颗粒的进一步应用。而多糖中的另一类常见代表——葡聚糖则避免了这个问题,葡聚糖在弱碱性环境下仍具有良好的溶解性,同时也具有优异的生物相容性,但以葡聚糖作为稳定剂的聚吡咯纳米颗粒却鲜有报道。

聚吡咯纳米颗粒的成功制备促进了其实际应用。但简单聚吡咯纳米颗粒的单一组成使得其自身应用范围主要集中在光热治疗和光声显影领域。

(1)光热治疗

聚吡咯纳米颗粒的成功制备促进了其实际应用。研究人员做了大量应用研究工作,如Yang等^[28]测试了以聚乙烯醇为稳定剂制得的聚吡咯纳米颗粒的体外光热性能,发现其光热性能优异,当聚吡咯纳米颗粒水溶液浓度达到1 mg·mL^-1时,在808 nm,0.5 W·cm^-2光照下温度可升高30 ℃以上。体外的细胞毒性实验显示,此聚吡咯纳米颗粒在与小鼠乳腺癌细胞 (4T1)、人单核巨噬细胞 (U937)、人肾上皮细胞 (293T)细胞共孵24 h后,未对三种细胞表现出明显的细胞毒性。而当该聚吡咯纳米颗粒用于小鼠肿瘤治疗时,同样展示出了显著的治疗效果,在整个16 d治疗过程中,尾静脉注射聚吡咯纳米颗粒并对肿瘤区域辅以功率密度为0.5 W·cm^-2,808 nm激光光照的实验组的肿瘤生长被有效抑制(图7)。同样,Chen等^[46]以聚乙烯吡咯烷酮稳定的聚吡咯纳米颗粒的光热效果也十分优异,其在体外的最高升温可达25 ℃,并且当该聚吡咯纳米颗粒用于小鼠肿瘤治疗时,尾静脉注射聚吡咯纳米颗粒并辅以808 nm光照的实验组也对小鼠肿瘤表现出了明显的抑制作用(图8)。

在探究了聚吡咯纳米颗粒的光热治疗效果后,研究人员又探索了其光声显影能力。光声显影是近年来兴起的一种显影技术,它利用光热剂或者组织在光照下产生的声信号进行显影。Liang等^[48]报道了一种以聚乙烯醇作稳定剂的聚吡咯纳米颗粒,进一步的测试表明得到的聚吡咯纳米颗粒在光照下具有显著的光声信号(图9)。

单一聚吡咯纳米颗粒的合成方法趋于成熟,即在水溶性高分子的稳定作用下,通过化学氧化法制得聚吡咯纳米颗粒。得到的纳米颗粒经过性能表征和生物应用,展现出了良好的光声显影能力和光热治疗能力,具备在实际临床中应用的潜力。但从已有报道来看,聚吡咯纳米颗粒的生物体内药代路径以及对生物体各项影响等仍有待进行更为深入系统的研究。

3 聚吡咯复合纳米材料的合成与多功能应用

基于聚吡咯纳米颗粒的生物医学应用如光热治疗和光声显影日趋完善^{[39, 47~50]}。在此基础上,人们不再局限于单一的聚吡咯纳米颗粒合成,开始探索聚吡咯基多功能复合纳米材料的制备与应用。近年来文献中报道了多例聚吡咯复合纳米材料。基于聚吡咯基纳米复合材料的复合方法和复合结构,可将这类材料分为两类:一类是以聚吡咯纳米颗粒为基础^{[17, 23, 51~54]},在纳米颗粒上修饰其他功能材料,以获得新的功能如显影、载药等。另一类是以聚吡咯为修饰材料^{[11, 12, 55~59]},修饰其他纳米材料,赋予其光热治疗的能力。

3.1 以聚吡咯纳米颗粒为基体材料

以聚吡咯纳米颗粒为基体的纳米复合材料多种多样,常见的结构有两种:一类是将功能性纳米材料镶嵌到聚吡咯纳米颗粒内部,另一类是通过化学或者物理作用在聚吡咯纳米颗粒的表面包裹或偶联功能性纳米材料。如Jin等^[49]以聚乙烯醇作为稳定剂,向其中加入提前准备好的TaO _x纳米颗粒和六水氯化铁,然后加入吡咯,在氯化铁的氧化作用下,吡咯单体发生聚合反应,并将TaO _x纳米颗粒包裹在内部,从而得到TaO _x@PPy复合纳米颗粒,复合纳米颗粒内部镶嵌的TaO _x具备计算机断层扫描(CT)显影的功能,结合聚吡咯本身的光声显影和光热治疗功能,使得复合纳米颗粒兼具计算机断层扫描(CT)显影、光声显影和光热治疗的能力。进一步的生物应用实验表明这种复合纳米颗粒具备优异的光热治疗效果,给小鼠尾静脉注射药物后,加一波长为808 nm的近红外激光,即可显著抑制肿瘤生长,同时还能进行光声显影和计算机断层扫描(CT)显影。此外,文献还报道了氧化铁掺杂的聚吡咯纳米颗粒^[60],通过将氧化铁纳米颗粒加入聚乙烯醇中,制备出内部掺杂有氧化铁的氧化铁-聚吡咯复合纳米颗粒,使得复合纳米颗粒兼具磁共振显影、光声显影和光热治疗能力(图10)。上述两种制备方法都是通过将功能纳米材料先掺入聚乙烯醇中再进行吡咯聚合,从而将功能纳米材料包裹进聚吡咯纳米颗粒内。这种方法可以便捷地制得多功能聚吡咯复合纳米颗粒,并且理论上适于一切水溶性纳米材料与聚吡咯纳米颗粒的掺杂,然而掺杂后的聚吡咯纳米颗粒的生物相容性需要进一步研究。

除此之外,在聚吡咯纳米颗粒的表面包裹或偶联功能性纳米材料也多见报道。 Han等^[61]以聚乙烯醇为稳定剂制备聚吡咯纳米颗粒,又在此基础上修饰四氧化三铁纳米颗粒以及二氧化硅层和金层,制备出了复合纳米颗粒。该复合纳米颗粒具备计算机断层扫描(CT)显影、磁共振显影、光热治疗能力,制备得到的纳米颗粒在808 nm的激光下具有显著的光热治疗效果。Li等^[50]首先制备出聚乙烯醇稳定的聚吡咯纳米颗粒,然后在表面修饰上一层聚多巴胺,并通过在最外层修饰聚乙二醇提高复合纳米颗粒的生物相容性。聚多巴胺的加入使得聚吡咯复合纳米颗粒获得了增强的光声显影能力和光热治疗能力。实验表明,该纳米颗粒表现出较强的光声信号,能对体内肿瘤进行显影,同时尾静脉注射该纳米颗粒进行光热治疗,在808 nm的激光光照下可有效抑制小鼠体内的肿瘤生长(图11)。在聚吡咯表面上修饰功能材料时,或通过化学键作用或通过静电力作用,往往需要对功能纳米材料进行精心设计,适应范围较窄,同时制备方法较为复杂。即便如此,对特定的生物医学应用,这种精心设计的多功能聚吡咯基纳米复合材料仍表现出显著的优势,从而使得聚吡咯基纳米复合材料日益成为一种新型生物医用材料。

将聚吡咯修饰于其他纳米颗粒,从而赋予其光热治疗能力是另一种制备方法。He等^[13]首先制备了mTiO₂纳米颗粒,然后在此基础上以聚乙烯醇为稳定剂,加入氯化铁引发吡咯单体发生聚合反应,在mTiO₂纳米颗粒表面生成一层聚吡咯,制备出mTiO₂@PPy纳米颗粒。这种纳米颗粒具备光声显影、超声显影能力,可在808 nm的激光光照下进行光热治疗、声动力治疗和化药治疗(图12)。金纳米棒也常常被用作光热剂进行光热治疗。Cao等^[42]在制备出金纳米棒的基础上,又以聚乙烯基吡咯烷酮为稳定剂,以氯化铁为氧化剂,引发了吡咯单体的聚合反应,在金纳米棒的表面上生成一层聚吡咯纳米膜,最后还在纳米复合材料内部和表面分别修饰盐酸阿霉素和叶酸,制得的GNR@PPy@Fe₃O₄-FA复合纳米颗粒具有光声显影、磁共振显影、计算机断层扫面显影能力,并且可以进行光热治疗和化药治疗。实验结果表明这复合纳米颗粒具有优异的光声显影、磁共振显影、计算机断层扫面显影能力。并且在808 nm的光照下其光热和化药的联合治疗可有效抑制小鼠肿瘤的生长(图13)。以聚吡咯为修饰材料制备光热纳米颗粒,极大地丰富了聚吡咯光热剂的应用范围,同时制备方法也较为灵活,可通过简单的设计获得单一的功能性,也可通过多次设计改性获得丰富的功能,是一种可控性强的制备方法。

聚吡咯复合纳米材料的成功制备与应用拓展了聚吡咯的光热治疗功能。通过一系列改性与修饰,聚吡咯纳米复合材料获得了多种显影能力如:磁共振显影、光声显影、超声显影、计算机断层扫描显影等,同时也使得自身成为一种多平台治疗药物,可以同时用于光热治疗、光动力治疗、化药治疗等。然而,随着聚吡咯纳米复合材料功能的逐渐增加,其制备方法也变得越来越复杂,往往需要多步才能得到目标产物,这无疑增加了合成成本,使得其实际生产应用变得困难。而探索研究出便捷经济的制备方法,用来制备功能多样的纳米材料便成了一种新的趋势。另一方面,由于聚吡咯的紫外吸收峰主要集中在第一近红外区,故而实际应用中多采用第一近红外区的激光结合聚吡咯进行光热治疗,但第二近红外区的光照对人体正常组织的杀伤作用更小。因此,对聚吡咯进行改性,使其在第二近红外区也具有强吸收峰成为一个新的研究热点,并取得了初步成果。Zhao等^[62]在CuS纳米颗粒的表面引发吡咯发生聚合反应,修饰上了一层聚吡咯,制得了一种在第二近红外区具有强吸收的纳米颗粒。Wang等^[63]则通过改变聚吡咯的物理形貌,制备出了一种聚吡咯纳米片,同样在第二近红外区具备强吸收峰。Zhao等^[64]在钙离子海藻酸盐水凝胶中加入吡咯,并引发其聚合,制得一种复合凝胶,实验表明其在第二近红外区具有较强吸收。同时,上述材料均在1064 nm的近红外激光下表现出优异的光热效应,具备光热治疗效果。

4 总结与展望

聚吡咯及其纳米复合材料在光热治疗领域应用广泛,经过多年研究发展,其制备方法逐渐成熟。单一聚吡咯纳米颗粒最为常见的制备方法是化学氧化法,在氧化剂的作用下引发吡咯发生聚合反应,从而生成聚吡咯。在此基础上,研究人员通过水溶性高分子的稳定作用制得了可在生物体的水相介质中稳定分散的聚吡咯纳米颗粒,可用于光热治疗和光声显影,且体外测试和体内小动物实验均证明了其在光热治疗中的应用前景。通过对聚吡咯进行修饰或者以聚吡咯作为修饰材料,人们还可制得功能多样的聚吡咯基纳米复合材料,可用于磁共振显影、光声显影、超声显影、计算机断层扫面显影、光热治疗、光动力治疗、化药治疗等,实验结果也证明了其可行性与有效性。但同时,虽然聚吡咯及其纳米复合材料在生物相容性、光热转换性能等方面均表现出了诱人的前景,仍应清楚认识到的是,距离聚吡咯实际应用于临床还有很长一段路。例如,聚吡咯在生物体内的药物代谢路径还不甚清楚,其生物相容性有待进一步的系统研究。其次,聚吡咯纳米复合材料的制备方法也有待进一步探究,现阶段的制备方法较为复杂,使得其实际大批量制备面临困难。最后,聚吡咯纳米复合材料的光热应用不够深入,当前的聚吡咯光热应用均采用皮下肿瘤的模型进行实验,而未考虑到体内肿瘤的治疗情形,应当对近红外光的体内穿透距离与疗效间的关系进一步深入研究。同时,聚吡咯在光热治疗中所使用的光源也应向第二近红外区扩展,使其对人体正常组织的杀伤性更小。

因此,为了进一步推动这类材料在生物医学领域的实际应用,后期的研究工作应当聚焦于以下方面:(1)更深入地研究聚吡咯纳米材料的体内生物相容性,(2)探索更高效的制备方法实现聚吡咯的规模化制备和多功能化,(3)对聚吡咯纳米材料在光热治疗中的效果作更为系统的研究,尤其需要对于其动物体内实体瘤的治疗效果以及近红外光穿透距离-治疗效果间关系进行深入研究。(4)对聚吡咯进行化学或物理改性,使其在第二近红外区也具有强吸收峰,从而可在第二近红外区进行光热治疗。

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