在納米材料應(yīng)用于癌癥診療的研究中，金納米材料因其可調(diào)控的光學(xué)響應(yīng)和較好的生物相容性獲得了廣泛關(guān)注。國(guó)家納米科學(xué)中心陳春英和吳曉春兩個(gè)課題組近幾年密切合作，致力于開(kāi)展金納米棒生物效應(yīng)與安全性方面的研究，并推動(dòng)其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
金納米棒在近紅外區(qū)可調(diào)控的表面等離子共振吸收賦予了其一系列優(yōu)異的光學(xué)響應(yīng)，展示了金納米棒在生物成像及腫瘤熱療方面的巨大應(yīng)用前景。但金納米棒自身表面積較小，不利于藥物的攜帶。針對(duì)金納米棒的不足，研究人員設(shè)計(jì)了金納米棒核/介孔二氧化硅殼的雜化納米結(jié)構(gòu)Au@SiO2，利用后者的高比表面積成功實(shí)現(xiàn)了化療藥物的高效載帶。更為重要的是，該研究工作在腫瘤細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了光控釋藥，向個(gè)性化治療的方向邁進(jìn)了一步。
該研究利用介孔二氧化硅的包被解決了金納米棒不易攜載藥物的難題，是首例關(guān)于Au@SiO2用作藥物載體的報(bào)道。Au@SiO2在細(xì)胞內(nèi)的定位可以通過(guò)雙光子成像技術(shù)方便地實(shí)現(xiàn)。在包載了典型的抗癌藥物-阿霉素之后，通過(guò)激光照射，Au@SiO2實(shí)現(xiàn)了兩種癌癥治療模式：低功率激光誘導(dǎo)阿霉素釋放而產(chǎn)生的化療模式，高功率激光通過(guò)光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)而直接實(shí)現(xiàn)的化療和熱療雙重模式。而且，這兩種治療模式可以通過(guò)改變激光的功率而進(jìn)行精確的遠(yuǎn)程調(diào)控。也就是說(shuō)，新型Au@SiO2載體不僅保留了介孔二氧化硅納米粒子和金納米棒各自的獨(dú)特性能，而且還創(chuàng)生出了激光控制藥物釋放這個(gè)新功能(圖2)。
由于介孔二氧化硅納米粒子和金納米棒各自都具有獨(dú)特的性質(zhì)和功能，兼具兩種成分的Au@SiO2載體在癌癥的診斷和治療中有著很大的應(yīng)用潛力。這種集多種功能于一身，并且各項(xiàng)功能可以協(xié)調(diào)增效作用的復(fù)合型納米載體是納米藥物的一個(gè)重要研究方向，對(duì)其性質(zhì)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的研究將獲得兼具理論意義和應(yīng)用價(jià)值的發(fā)現(xiàn)。發(fā)展這種多功能集成的納米載體，也會(huì)為未來(lái)的按需給藥和個(gè)性化藥物發(fā)展提供新的思路。
相關(guān)研究成果已發(fā)表在《先進(jìn)材料》(AdvancedMaterials)上，并被選為2012年第24卷第11期的封面文章?！断冗M(jìn)材料》雜志審稿人認(rèn)為：“將介孔二氧化硅納米結(jié)構(gòu)載藥特性和金納米棒獨(dú)特的光熱響應(yīng)有效結(jié)合，為發(fā)展新一代的多模式的治療技術(shù)提供了新契機(jī)”。
該研究得到了科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院的支持。
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