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癌症光热疗法有了新武器

来源：今日科学 时间： 2023-04-19 10:11:38


(资料图片)

本报讯（记者温才妃 通讯员李颖超）哈尔滨工程大学教授盖世丽及其所在无机功能材料应用基础研究团队提出了一种提升癌症光热治疗效果的新策略。在该治疗方案指导下的小白鼠实验中，异种移植了4T1肿瘤的小白鼠处在808纳米激光照射下，肿瘤抑制率高达97.45%。该研究为纳米材料在医学领域内的应用奠定了重要理论基础。相关研究成果近日以封面文章形式发表于《美国化学会志》。

传统恶性肿瘤治疗方法包括放疗、化疗和手术切除等。光热疗法作为一种新型癌症治疗手段，通过将具有较高光热转换效率的材料注射入人体，利用靶向性识别技术聚集在肿瘤组织附近，在外部光源照射下将光能转化为热能，以最小的侵入性和高精确性杀死癌细胞。

但在临床应用中，传统光能转化材料存在热扩散引起健康组织热损伤、热休克反应加剧肿瘤细胞耐热性、非特异性光热引起生物安全问题、单一疗法效率不足等风险。为了解决这些问题，研究人员结合抗癌治疗新武器“纳米酶”，引入一种“电子传输链干扰和协同辅助治疗”策略。

“纳米酶”能在温和的生理条件下高效催化酶的底物，用于增强肿瘤催化治疗效果。研究人员设计出具有3种不同酶活性铁掺杂的中空铈基纳米酶，它可以响应不同底物分子，如超氧阴离子、过氧化氢等，在肿瘤微环境中各司其职。在正常生理环境下，“纳米酶”就像是关上的“锁”，只有在响应肿瘤微环境过氧化氢和弱酸性两把“钥匙”的驱动下，光热和成像功能才会被特异性激活，大大减少对正常细胞的伤害，有效避免副作用。通过表面功能化三苯基膦分子，还可以为“纳米酶”装上“导航”，使其精准定位到肿瘤细胞的线粒体，通过“电子传输链”策略，下调肿瘤细胞中的热休克蛋白，进而缓解肿瘤细胞耐热性。该研究突破了传统光热治疗的多种局限，实现了有效的肿瘤特异性协同温和光热及纳米催化治疗。

相关研究成果对实现具有多类酶催化性质的纳米生物材料的设计制备、肿瘤光热治疗效果提升等具有重要指导意义，有望为肿瘤治疗提供新方法，提高我国相关生物医用材料发展水平。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1021/jacs.2c09608

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