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        MBL實驗室在分子成像和癌癥靶向治療領域取得突破性進展(圖文)

            

               近期,我分子科學與生物醫學實驗室(MBL)張曉兵教授團隊在分子成像和癌癥靶向治療領域的相關研究取得一系列突破性進展,研究成果分別發表在J. Am. Chem. Soc.(2019, DOI: 10.1021/jacs.9b05901)、J. Am. Chem. Soc. (2019, 141, 4282)、Angew. Chem. Int. Ed.(2019, 10.1002/anie.201906758)、ACS Nano(2019,13, 6702)、Adv. Funct. Mater. (2019, 29, 1901417)等一系列國際權威化學和材料期刊上。

        光聲(PA)成像作為一種非侵入性成像技術,是組織或造影劑通過脈沖激光照射產生的熱膨脹引起的聲學信號。與傳統的熒光或生物發光成像技術相比,PA成像能夠顯著改善體內成像深度和空間分辨率。張曉兵教授研究團隊基于腫瘤微環境中較高水平的NO和低pH值的特性,設計合成了一種雙激活納米探針,在NO和酸共激活下,該納米探針的光聲、光熱性能開啟,通過輸出比例光聲、光熱信號,用于高特異性的腫瘤成像和腫瘤光熱治療。該雙因素激活策略,有望提高腫瘤成像和治療的特異性和精準度,從而降低癌癥治療的嚴重毒副作用。該成果以題為“Nitric Oxide-Activated “Dual-Key-One-Lock” Nanoprobe for In Vivo Molecular Imaging and High-Specificity Cancer Therapy”發表在J. Am. Chem. Soc.上。

         

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        1. 納米探針分子的合成、結構與應用

         

        腫瘤缺氧的微環境與腫瘤的發生發展、預后和轉移,以及治療的效果密切相關。缺氧加劇了腫瘤細胞基因的不穩定性并激活一些腫瘤生存因子,造成腫瘤對化療和放療的耐受,促進了腫瘤的轉移。張曉兵教授研究團隊采用二維 Pd@Au 雙金屬核-殼納米結構用于持續內源性 H2O2 產生O2;同時,通過近紅外II 區激光照射引發的表面等離子體共振效應增強 Pd@Au 的催化活性增加 O2的產生,以克服腫瘤缺氧誘導的放射治療耐受性,并實現多模態精準成像和光熱/放射聯合治療。相關研究成果以“NIR-II Driven Plasmon-Enhanced Catalysis for Timely Supply of Oxygen to Overcome Hypoxia Induced Radiotherapy Tolerance”為題發表在Angew. Chem. Int. Ed.上。

         

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        2. NIR增強等離子體催化供氧,用于克服缺氧腫瘤放射治療

         

        團隊利用嵌入人工堿基的策略開發了一種尺寸可控的、腫瘤微環境激活的DNA納米花用于腫瘤的靶向給藥,該工作以Engineering of Bioinspired, Size-Controllable, Self-Degradable Cancer-Targeting DNA Nanoflowers via the Incorporation of an Artificial Sandwich Base”為題發表在J. Am. Chem. Soc.上。

        團隊制備了MnFe2O4@MOFs材料,并利用其循環催化功能實現了持續調控腫瘤微環境,用于增強腫瘤光動力學治療的效果,相關研究成果以“Persistent Regulation of Tumor Microenvironment via Circulating Catalysis of MnFe2O4@Metal–Organic Frameworks for Enhanced Photodynamic Therapy”為題發表在Adv. Funct. Mater.上。

        團隊還與韓國延世大學Ki Taek Nam團隊、梨花女子大學Juyoung Yoon團隊合作開發了一種對兩種蛋白級聯響應的可激活光敏劑(aPSs),用于增強腫瘤光動力學治療的特異性(PDT)。相關研究成果以“Sequential Protein-Responsive Nanophotosensitizer Complex for Enhancing Tumor-Specific Therapy”為題發表在ACS Nano上。

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