纳米药物的化学改造为肿瘤的诊断与治疗提供了新希望与新思路,陈填烽课题组一直致力于靶向纳米药物的化学设计及其在肿瘤诊疗中的应用及机理研究,最近,基于纳米材料的形貌及孔径调控,该课题组开发了基于纳米棒的高载药量光热转化纳米体系,实现了对肿瘤的同步化疗与热疗,拓展了肿瘤治疗的新思路。该成果连续在Advanced Functional Materials(影响因子12.124)发表两篇论文,其中一篇为封面文章。
纳米光热转换材料的光热治疗是一种新兴的癌症治疗方法,该方法疗效明显、毒副作用小,而备受国内外研究者的关注。碲材料作为一种能带间隙仅为0.35 ev的p型半导体材料,由于其独特的光电性质,包括光导、非线性光学响应、热电和压电性能等,在气体传感、光电器件、光子晶体等领域应用广泛。因此,该研究团队设计了一种具有高光热转换效率及高光热稳定性的多功能棒状碲纳米材料。在近红外激光的照射下,碲纳米棒价带电子跃迁到导带,在价带上留下空位,产生光热效应,从而实现肿瘤同步热化协同治疗,达到高效低毒的目标。该研究拓宽了半导体光热材料的种类,提供了一种新型高效低毒的光热剂,延伸了纳米碲在生物领域的应用。
图1:碲纳米棒的介导的肿瘤光热治疗
基于这一思路与技术,该研究团队对介孔二氧化硅纳米材料进行功能设计,通过模板剂的调控获得纳米棒(MSNRs),提高纳米药物进入细胞的效率,并通过调控孔径大小实现其高载药量,再通过表面的靶向修饰来提高纳米药物对肿瘤细胞的靶向识别,进而探究其在肿瘤诊疗中的应用与潜在的作用机制研究。结果表明,介孔硅纳米棒具有更大的表面积和跨膜转运速率,大大的增强对临床用抗肿瘤药物的负载能力及肿瘤细胞靶向识别与吸收能力。在提高药效的同时,降低负载药物对机体的毒副作用。该研究通过纳米材料的形貌化学调控获得了高载药量的介孔纳米棒,解决了纳米药物载药量瓶颈的问题,为开发肿瘤靶向纳米创新药物提供了新的思路。
图2. 高载药量棒状介孔硅纳米体系的功能设计及抗肿瘤机制
此前,陈填烽研究团队相关的研究成果,已相继在Angew. Chem. Int. Ed.及ACS Nano等国家权威学术期刊上发表,其研究工作得到了国家高技术研究发展(863)计划项目、国家自然科学基金及广东省自然科学杰出青年基金等项目的资助。两篇文章的第一作者分别为博士生黄炜和尤媛媛。
论文链接:
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201701388/full
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201703313/full