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

  • 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
  • 可穿戴型柔性透明热疗片显著抑制皮下肿瘤生长

    几个世纪以来,肿瘤一直是威胁人类健康的主要疾病之一。与传统基于手术、化学疗法、放射疗法和生物疗法的肿瘤治疗方法相比,热疗具有安全、无创、温和、副作用小等特点。可穿戴型热疗技术能够在不干扰日常活动的情…

    2022-06-01 材料科学
  • 中国科学家揭示胃癌耐药分子机制

    多药耐药基因MDR1过表达是造成肿瘤化疗耐受和肿瘤病人生存和预后较差的主要原因之一,但MDR1过表达的调控机制还不清楚。中国科学院北京基因组研究所精准基因组医学重点实验室赵永良课题组利用胃癌为模型,在研究耐…

    2016-04-06
  • 科学家揭示染色质修饰涉及上皮细胞-间质转化机制

    染色质修饰为不改变DNA序列的情况下来调控基因的表达,上皮细胞-间充质转化(EMT),是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程,二者皆在肿瘤进展过程中起到关键的作用。陶永光教授课题组在研究…

    2016-07-06
  • 采用分子调控的自组装方式构建新型的超低场磁探针

    磁性纳米粒子在现代科学的众多领域具有广泛的应用,例如核磁共振成像、生物医药、催化、数据存储和环境保护等。通过调节粒子的尺度和几何外观以及分级有序自组装,可以获得磁性纳米粒子优异的特性,利用磁性纳米粒…

    2016-05-16
  • 癌症化疗后的病人为什么会掉头发?

    (图片来自网路) 脱发是癌症治疗的常见并发症,大多数的病人常常被这个问题所困扰和担忧。 化疗药物具有主动靶向特性,能杀死快速生长的细胞,如癌细胞。与肿瘤细胞相似,毛囊是一个高活性的组织结构,其内存在着…

    2017-09-10