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中科院合肥物质研究院等,多功能肿瘤诊疗一体

发布时间:2020-01-04 22:10编辑:生命科学浏览(111)

    中科院合肥物质研究院等 制备出多功能肿瘤诊疗一体化纳米系统 中科院合肥物质研究院与中国科学技术大学研究院人员合作,制备出一种新型的多功能肿瘤诊疗一体化纳米系统,研究成果日前在线发表于《微尺度》。

    最近,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心、中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室与材料系双聘研究员陈乾旺与生命科学学院副教授郭振及安徽医科大学副主任医师王海宝课题组合作制备了一种新型的多功能肿瘤诊疗一体化纳米系统。

    近红外光有很好的生物组织穿透能力,因此可以获得较高的分辨率和成像效果。在癌症诊断治疗时,荧光成像以其独特的非侵入无损伤优点颇受青睐。目前,手术以及放化疗仍然是癌症治疗的主力手段,然而,手术治疗会有转移与复发的可能,且放化疗的毒副作用较大。光热治疗是一种新兴的潜在治疗手段,它利用能对近红外光有响应并将光能转化为热能的光热剂,实现病灶部位给药、病灶部位照射,高效杀死癌细胞,有效地降低对正常组织的损伤。如果能将多种诊断手段与多种治疗手段相结合,将会取得更好的治疗效果。

    癌症的诊断和治疗一直是科学界的一个难题,而诊断治疗学(Theranostics)是把诊断和治疗两者有机同步地结合起来,以实现诊断的同时进行治疗的目的。目前临床上普遍使用的癌症诊断技术X-射线断层扫描成像、正电子发射断层显像都会对人体造成很大的辐射伤害。相比来说,核磁共振成像、荧光成像以其独特的非侵入无损伤优点颇受青睐。

    科研人员前期合成一种纳米粒子,该粒子核壳立方块具有双模核磁共振成像能力,同时也具有全色荧光成像以及纳米双光子成像能力。其内部多孔的金属有机框架结构具有装载抗癌药物阿霉素的能力。表面负载银纳米颗粒后,材料的双光子成像能力有了1.85倍提升。同时,由于银纳米粒子的等离子吸收性能,使得该材料具有纳米激光响应的光热转化能力。细胞实验显示,该多功能诊疗一体化系统具有协同的光热—化学治疗能力。

    在荧光成像应用中,因近红外光(波长为700-1000纳米)有很好的生物组织穿透能力,故可以获得较高的分辨率和成像效果。目前因为手术以及放化疗会有转移与复发的可能,毒副作用比较大。光热治疗是一种新兴的潜在治疗手段,它利用能对近红外光有响应并将光能转化为热能的光热剂,实现病灶部位给药,病灶部位照射,高效杀死癌细胞,有效地降低对正常组织的损伤。如果能将多种诊断手段与多种治疗手段结合在一起,将会取得更好的治疗效果。

    科研人员在前期合成Mn3[Co6]2@SiO2@Ag纳米粒子基础上,开发出肿瘤诊疗一体化多功能应用的系统。该纳米粒子核壳立方块具有T1/T2双模核磁共振成像能力,同时也具有全色荧光成像以及720纳米双光子成像能力。内部多孔的金属有机框架结构Mn3[Co6]2具有装载抗癌药物阿霉素的能力。表面负载银纳米颗粒后,材料的双光子成像能力有了1.85倍的提升,同时由于银纳米粒子的等离子吸收性能,使得该材料具有808纳米激光响应的光热转化能力,细胞实验显示该多功能诊疗一体化系统具有协同的光热-化学治疗能力。

    该成果以Novel Mn3[Co6]2@SiO2@Ag Core–Shell Nanocube: Enhanced Two-Photon Fluorescence and Magnetic Resonance Dual-Modal Imaging-Guided Photothermal and Chemo-therapy 为题在线发表在Small(2015, 11, 5956–5967)上。

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    Mn3[Co6]2@SiO2@Ag粒子制备过程和癌细胞内吞粒子及诊断治疗过程

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