黑磷纳米薄片促进肿瘤治疗

helin

黑磷是一种有金属光泽的晶体,是磷的同素异形体中密度最大、热力学最稳定以及性质最不活泼的一种。它是高聚的不溶性固体。它是用白磷在很高压强(12000大气压)和较高温度下转化而形成的[1]。

在黑磷二维材料的生物医学应用研究过程中,由深圳大学的张晗教授、清华大学的梅林副教授以及哈佛大学的施进军教授带领的联合课题组发现,黑磷纳米薄片(Nanosheets)具备优异的光学及光热转化性质、良好的生物相容性、表面易于功能化和较大的比表面积。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,同时在808 nm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。

该项目研究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,研发了一种负载临床化疗药物阿霉素(DOX)的黑磷纳米片载体系统,为黑磷二维材料在生物医学领域的应用提供了新思路,揭开了黑磷材料作为载药系统研究的新篇章。结果显示黑磷纳米薄片对于DOX的负载量显著高于传统的聚合物纳米粒子载体(Polymeric Nanoparticles)。同时,该项报道首次筛选并验证了黑磷纳米薄片被肿瘤细胞摄取后主要通过“大胞饮(Macropinocytosis)→晚期胞内体(Late Endosomes)→溶酶体(Lysosomes)”和“胞膜窖介导的摄取通路(Caveolae-dependent Endocytosis)”进行细胞内活动,从而为其他兴起的二维纳米材料相关细胞机制的研究提供了研究参考。该项研究还对黑磷载药纳米薄片在生物体内的安全性和抑瘤效果也进行了初步的报道,验证了黑磷载药纳米薄片具备很好的生物相容性,并且研究中采用的生物响应调节的化疗-光热治疗联合治疗(三重响应协同疗法)在免疫缺陷的裸鼠身上取得了强化的抑瘤效果。本项目的研究为黑磷在生物医学中的应用提供了新的思路,同时也为今后更为系统的动物体内研究奠定了一定的基础。

该研究获得深圳市黑磷光电技术工程实验室、美国国立卫生研究院、国家自然科学基金、深圳市孔雀团队、深圳市科创委基础布局等经费的支持。

论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201603276/full

[1] Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Allotropes_of_phosphorus

(据深圳大学)

原创文章,如若转载,请注明出处。

相关文章

  • 金属纳米颗粒助人造变色龙

    据中国科学报报道,长久以来,世界各地的科学家都想模拟出变色龙的皮肤,如今中国的科研人员做到了。一款机械人造变色龙能够借助皮肤上的金属纳米颗粒进行颜色变换,颜色范围几乎达可见光谱的所有色调。中山大学教…

    2016-02-18
  • 研究人员发现杀死肿瘤细胞的新途径

    PKM2(Pyruvate kinase M2 isoform)是糖酵解途径的关键酶,在肿瘤细胞的发生发展中起重要作用;除了其代谢活性以外,现已有多个实验室报道了其蛋白激酶活性。杨巍维研究员的前期研究发现在EGFR激活的条件下,PKM2…

    2017-01-05
  • 新冠感染者体内癌细胞竟然消退

    据生物探索报道,英国特鲁罗皇家康沃尔医院血液科的两位研究人员最新研究介绍,一位61岁的癌症患者从新冠肺炎(COVID-19)中康复后,体内肿瘤竟然逐步消退了。 这名患者来自英国,此前曾因进行性淋巴结病及体重减轻…

    2021-01-10
  • 三维铜纳米线组装体提升锂金属负极循环稳定性

    锂金属由于极高的容量(3860 mA h g-1)和最负的电势(3.040 V vs.标准氢电极),一直被认为是最理想的锂电池负极材料。早在20世纪70年代,锂金属一次电池由于其高能量密度已被广泛应用于可植入医疗设备、航天航空…

    2016-07-16
  • 中美科学家有望合成新二维无机材料

    近日,南京师范大学化学与材料科学学院李亚飞教授课题组在二维纳米材料设计的研究中取得新进展。该成果以“Semi-metallic Be5C2 monolayer global minimum with quasi-planar pentacoordinate carbons and negative …

    2016-05-11
  • 光刻可以达到纳米精度

    提高分辨力一直是光刻技术发展的主旋律,由瑞利公式R=K1λ/NA可知,缩短波长是提高分辨力的有效手段。每次更短波长光刻的应用,都促使集成电路性能得到极大提升。而由焦深公式DOF=K2λ/NA2可知,提高分辨力总是以牺牲…

    2016-07-14