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医学院周民团队与田梅团队合作研发新型“协同抗肿瘤纳米材料”诊疗一体化药物递送系统

发布日期:2017年11月17日 11:15:00 来源:
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  近日,浙江大学转化医学院周民课题组和浙江大学医学院附属第二医院田梅、张宏核医学团队发明了一种新型“协同抗癌纳米材料”诊疗一体化药物递送系统,实现多模态影像引导下的精准高效抗肿瘤药物递送,研究成果发表在生物材料领域的顶级期刊Advanced Functional Materials(if=12.12)上,并被编辑部选为Back Cover封面文章。

  纳米药物将具有成像或者治疗效果的药物分子递送到肿瘤细胞的过程中,常会面临非常复杂的体内环境和多重生物屏障。小分子药物或者小尺寸纳米药物(小于10nm)在血液循环中很容易通过肾脏过滤被快速清除出体外,很难在肿瘤部位进行有效的富集。但合适尺寸的药物载体(如100nm)通过合适的表面修饰能延长药物血液循环,并有效地从肿瘤病理状态下不完整的血管中溢出,具有较高的肿瘤组织摄取;另一方面,这些药物载体在肝脏、脾脏等重要器官有较高摄取量,难以高效排出体外,具有较大的安全隐患。

  浙江大学转化医学院周民研究员、浙江大学医学院附属第二医院田梅、张宏教授团队及中科院自动化所田捷研究员团队,利用一个较大尺度的介孔硅纳米载体(约100nm),先将药物装载在纳米载体内部,同时利用超小尺度纳米点(约5nm)进行包覆,形成复合的多级、多功能药物纳米级输送体系。该复合材料同时可实现正电子发射计算机断层扫描(PET)成像和光声成像,提供高灵敏度以及高分辨率肿瘤多模态协同精准成像。通过PET技术精准确定纳米材料在体内包括肿瘤等各个组织器官的动态分布及肿瘤摄取;通过光声成像对肿瘤进行深层次定位及获得肿瘤内部结构的信息。在其进入体内后,复合结构的纳米载体能够延长药物在血液中的循环时间,并从肿瘤血管中溢出,进入到肿瘤组织。通过近红外激光激发,复合物载体表面的超小纳米点利用光热反应产生高温使介孔硅结构破裂,释放出小分子抗癌药物,结合产生的高温具有肿瘤光热/化疗协同治疗效果。最后产生的超小尺寸的纳米点及介孔硅碎片尺寸非常小,能够高效通过肾脏代谢出体外,从而大大减少了其在体内长期蓄积所带来的毒副作用。因此,该新型材料不仅可以作为PET/光声造影剂和热疗/化疗药物,实现多模态影像引导的热疗/化射协同治疗,而且可以被体内快速清除,减少毒副作用,该项工作为肿瘤的精准诊疗提供了一种有前景的新策略。

  该文共同第一作者是浙江大学转化医学院交叉学科博士生魏巧琳、浙江大学医学院附属第二医院博士生陈尧及中科院自动化所马喜波副研究员。浙江大学转化医学院周民研究员、浙江大学医学院附属第二医院田梅教授、张宏教授和中科院自动化所田捷研究员是该研究的主要负责人。该研究获得科技部重点研发计划、国家自然科学基金、国家青年千人计划等基金支持。

论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201704634/full

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