從中科院官網獲悉，近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究員喻學鋒與深圳大學教授張晗、香港城市大學教授朱劍豪等合作，成功制備出基於黑磷的生物可降解光熱轉換材料，用於實現高效安全的腫瘤光熱治療。
納米光熱治療技術具有適用範圍廣、非侵入、選擇性強、過程簡便、正常組織損傷小等優點，在腫瘤治療、藥物控釋、光控植入材料等領域展現出巨大的應用價值。然而，目前常用的無機納米光熱轉換材料在體內往往無法降解，而是以納米粒子形態在器官中長期存留，或者材料的降解產物中包含有毒的物質，這些都會引發機體潛在的毒性反應，這導致它們很難獲得國際醫療審核機構(如FDA)的批準，步入實際臨床應用。研發性能優越並且生物可降解的納米材料，是將納米技術推向實際臨床應用的關鍵和難點。
黑磷是近年來廣受關註的一種具有二維層狀結構的直接帶隙半導體材料，展現出出色的電學和光學特性。喻學鋒團隊在之前的研究中發現，尺寸僅為幾個納米的黑磷量子點具有很高的近紅外光熱轉換能力(Angew.Chem.Int. Ed. 2015, 54,11526)。並且，黑磷在生理環境下會氧化進而降解成磷酸根離子和亞磷酸根離子等安全的小分子產物(Angew.Chem. Int.Ed. 2016, 55,5003)。然而，近期研究發現，裸露的黑磷在生理環境下降解過快，會導致其光學性能在體內循環的過程中下降，從而影響其光熱治療的效果。
針對這一問題，研究團隊采用了乳化溶劑揮發法，制備了一種高分子聚合物(PLGA)包裹黑磷量子點(BPQDs)的核殼結構納米球(BPQDs/PLGA)。PLGA作為一種可降解的疏水性生物醫用高分子，所形成的聚合物殼層能將內部的黑磷量子點與生理環境隔絕開，保證了黑磷量子點在治療過程中的性能穩定。光熱治療結束後，黑磷量子點又會隨著PLGA殼層的逐步降解得到緩慢釋放和降解，進而安全地代謝出體外。細胞及動物實驗都表明，BPQDs/PLGA具有很好的生物安全性和腫瘤被動靶向性，並展現出很高的光熱治療效率，實施五分鐘的近紅外光照，即可有效地殺滅腫瘤。這種新型生物可降解光熱轉換材料的成功研發，無疑可推動光熱治療技術的實際臨床應用，並為今後納米材料的生物醫學應用提供指導和借鑒。研究團隊已申請了相關發明專利，正積極推動申報相關臨床應用許可，爭取早日將其用於臨床。
13日從合肥工業大學獲悉，該校科研人員制備出了一系列多功能“診療一體化”高分子納米藥物載體，使得癌癥的早期預警和幹預治療成為可能。據中新社報道，相關研究成果已分別刊載在國際著名期刊《診斷治療學》和《大分子》。
據介紹，確保藥物分子能夠順利穿透腫瘤細胞細胞膜進入細胞核，是利用高分子納米藥物體系實施腫瘤治療的關鍵。但由於細胞膜的生物屏障作用，很多高分子物質難以進入細胞內，從而極大地限制高分子作為藥物載體在臨床治療上的應用。目前有效介導載體高效進入細胞的“細胞穿膜肽”，雖然可以實現對細胞膜的有效穿透，但由於其結構固定，進一步功能化修飾困難較大。
為解決這一難題，合肥工業大學化學與化工學院科研團隊，通過人工合成的高分子材料模擬細胞穿膜肽的功能，有效實現了納米載體對細胞膜的快速、高效的穿透。
細胞水平實驗結果證實，這一新型納米載體在20分鐘內即可順利跨膜，穿透速度比常規無規高分子鏈提高近十倍。
同時，該團隊還將染料分子與抗癌藥物包裹在納米載體內部，設計並制備了一系列多功能的能同時有效負載藥物和造影劑的具有“診療一體化”功能的納米載體。
“目前廣泛采用的熒光手段無法精確反映腫瘤的位置、範圍和細胞繁殖情況，對腫瘤發展情況判定不夠準確。而通過這一新型體系攜載造影劑，通過光聲成像可以精確觀察腫瘤部位，甚至腫瘤毛細血管的擴張，從而更加精準地判定腫瘤生長情況，並提前做出預警。”團隊負責人殷俊副教授介紹說。
在此基礎上，該研究在實現高精度成像診斷的同時，實現了癌細胞內環境觸發下的藥物程序控釋釋放，使得癌癥的早期預警和幹預治療成為可能。