中文摘要：

碳纳米管具有奇特的光物理性质，在激光引发下表现出"巨光声效应"，在微尺度上形成"爆炸"。本项目就是基于碳管的这种光致爆炸效应，研究探索一种新的肿瘤治疗方法，该方法较传统治疗手段有许多优点不会对治疗产生耐受性、爆炸产物易被人体吸收代谢、容易实现对癌变组织的"靶向用药"与"定点爆破"。该方法已被给予非常高的评价与期待。目前该方面的研究在国外还处于起步阶段，申请者在国内较早提出并开展了这方面的研究工作，取得了部分阶段性成果。本项目重点研究碳纳米管光致爆炸的物理机制；碳管的剪切短化与生物功能化的最优化方法；功能化碳管在细胞内的代谢及毒性；光致碳管爆炸对癌细胞的破坏作用及机制；最终探索实现碳管在激光引发下对癌细胞的"定点爆破"，摸索出最佳实验条件，为后续动物实验提供基础。本研究具有前沿性，可能为肿瘤治疗提供新思路，具有重要学术价值和潜在应用空间。

结论摘要：

本项目基于碳纳米管在激光引发下表现出的“巨光声”“爆炸”效应，研究探索了一种新的肿瘤治疗方法，在国内较早提出并开展了这方面的研究工作，并取得了较好的阶段性成果。在项目实施过程中，首先我们重点研究了碳纳米管的剪切短化与生物功能化的最优化方法，建立起了以γ辐照法与酸氧化相配合的碳纳米管短化与纯化方法，通过离心分层提纯获得不同长度分布的碳纳米管，并建立起以壳聚糖修饰的短化碳纳米管为基础的生物应用体系；其次，我们研究了不同长度分布的功能化碳纳米管在细胞内的代谢及毒性，从亚细胞层面研究了碳纳米管与细胞的相互作用，并了解了碳纳米管载药体系中药物在细胞里面的输送和释放特性；最后，我们探索了功能化碳纳米管“光致爆炸”的机制以及对癌细胞的破坏作用，并实现了最适条件下碳纳米管在激光引发下对癌细胞的“定点爆破”与杀灭。本研究具有前沿性，可以为后续活体内研究提供实验基础，也可能为新型肿瘤治疗方法提供思路。