细数黑磷精准治疗癌症的7种方式
癌症作为目前全球主要致死原因之一,随着纳米技术的飞速发展,各类新型纳米材料为癌症的治疗提供了新的思路和方法。相对传统纳米材料,黑磷用于在生物医学领域的应用潜力有:药物载体、光热疗法及光动力疗法新材料和肿瘤的光声成像等。近些年来,我国科研人员不断发力,陆续发现了黑磷治疗癌症的多种方式,一些科研成果已经申请相关专利,为下一步临床实践提供了理论可能。
方式一:黑磷基光热转换材料 用于实现高效安全的肿瘤光热治疗
中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋与深圳大学教授张晗、香港城市大学教授朱剑豪等研究团队采用了乳化溶剂挥发法,制备了一种高分子聚合物(PLGA)包裹黑磷量子点(BPQDs)的核壳结构纳米球(BPQDs/PLGA)。PLGA作为一种可降解的疏水性生物医用高分子,所形成的聚合物壳层能将内部的黑磷量子点与生理环境隔绝开,保证了黑磷量子点在治疗过程中的性能稳定。光热治疗结束后,黑磷量子点又会随着PLGA壳层的逐步降解得到缓慢释放和降解,进而安全地代谢出体外。
BPQDs/PLGA体内治疗及降解过程示意图
细胞及动物实验都表明,BPQDs/PLGA具有很好的生物安全性和肿瘤被动靶向性,并展现出很高的光热治疗效率,实施五分钟的近红外光照,即可有效地杀灭肿瘤。这种新型生物可降解光热转换材料的成功研发,无疑可推动光热治疗技术的实际临床应用,并为今后纳米材料的生物医学应用提供指导和借鉴。研究团队已申请了相关发明专利,正积极推动申报相关临床应用许可,争取早日将其用于临床。
方式二:黑磷纳米薄片可实现肿瘤的光热治疗、化疗和生物响应的三重协同治疗
清华大学副教授梅林、深圳大学教授张晗以及哈佛大学教授施进军、博士陶伟等专家组成的研究团队采用优化的液态剥离法,首次将黑磷二维纳米薄片应用于诊断治疗制剂载体的制备以及功能化修饰,研发了一种负载化疗药物阿霉素的“黑磷纳米片载体系统”。黑磷纳米薄片被肿瘤细胞摄取后主要通过“巨胞饮→晚期内吞体→溶酶体”和“陷窝蛋白介导的摄取通路”进行细胞内活动,二维黑磷纳米薄片较大的比表面积能够为化疗药物分子的大量吸附奠定基础,提高载药能力。黑磷纳米薄片对于阿霉素的负载量显著高于传统的聚合物纳米粒子载体,提高了化疗药物疗效。黑鳞纳米薄片在808nm激光照射下能够产生局部高热,一方面可以用于肿瘤的光热治疗,另一方面也能够驱动药物的释放。
研究表明,黑磷载药纳米薄片在生物体内的安全性和抑瘤效果较为明显,试验验证了黑磷载药纳米薄片具备很好的生物相容性,研究中采用的生物响应调节的化疗—光热治疗联合治疗方法,这些多模式可精准治疗癌症。目前,该研究在动物....
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