我校劉莊教授和程亮教授合作在Nature Communications上發表論文

聲動力治療(Sonodynamic therapy)作為一種非侵入性的腫瘤治療手段,可以有效治療體積較大或位置較深的腫瘤,從而受到研究者廣泛的關注。聲動力治療主要采用超聲激發聲敏劑產生活性氧自由基(ROS)來殺死腫瘤細胞。目前廣泛報道的聲敏劑主要為有機聲敏劑(如卟啉類衍生物和酞菁等)和無機聲敏劑(氧化鈦等)。其中有機聲敏劑的穩定性需要進一步的提高,同時大多數有機聲敏劑是光敏劑,它們的光毒性在腫瘤治療過程中存在一定問題。無機聲敏劑穩定性高,但是其聲敏化效率低,同時其在體內長時間滯留影響其安全性。這些聲敏劑的局限性極大地限制了聲動力治療的發展,因此開發新型聲敏化效率高且可生物代謝的聲敏劑一直是該領域研究的熱點。

近日,功能納米與軟物質研究院劉莊教授和程亮教授合作,以“Preparation of TiH1.924 nanodots by liquid-phase exfoliation for enhanced sonodynamic cancer therapy”為題,在《Nature Communications》上發表論文。氫化鈦被廣泛應用于儲氫、制備金屬海綿及高純鈦單質。具有多價態鈦元素的氫化鈦會被外界刺激(光,超聲,微波)激發用于光催化和聲催化。但是,至今還未見報道納米級氫化鈦在生物醫學中的應用。研究發現,通過液相剝離法可以高效地制備納米級金屬氫化物,其剝離效率取決于剝離試劑與氫化物材料表面能的匹配程度。進一步的實驗結果證明,得到的TiH1.924納米點在超聲作用下能產生活性氧自由基(ROS),表現出高效的聲敏化效應。同時,TiH1.924納米點具有強的近紅外(NIR)吸收,利用其溫和的光熱效應增強腫瘤內的血流和改善腫瘤的氧含量,實現了光熱-聲動力協同治療。另外,絕大部分的超小TiH1.924納米點可以從體內清除,大大提高其生物安全性,奠定了金屬氫化物納米材料在生物醫學中的廣闊應用前景。

 劉莊教授課題組的博士研究生鞏飛是該文的第一作者。本工作得到國家重點研發計劃(2016YFA0201200)和國家自然科學基金資助(51525203, 51761145041, 51572180)資助。


作者信息:Fei Gong, Liang Cheng*, Nailin Yang, Yuehan Gong, Yanwen Ni, Shang Bai, Xianwen Wang, Muchao Chen, Qian Chen, Zhuang Liu*

文章鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-17485-x

劉莊教授課題組鏈接:http://nano.suda.edu.cn/lz/

程亮教授課題組鏈接:http://funsom.suda.edu.cn/80/82/c4746a32898/page.htm

 

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