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我校刘庄教授和程亮教授合作在Nature Communications上发表论文

发布时间:2020-08-05浏览次数:10

声动力治疗(Sonodynamic therapy)作为一种非侵入性的肿瘤治疗手段,可以有效治疗体积较大或位置较深的肿瘤,从而受到研究者广泛的关注。声动力治疗主要采用超声激发声敏剂产生活性氧自由基(ROS)来杀死肿瘤细胞。目前广泛报道的声敏剂主要为有机声敏剂(如卟啉类衍生物和酞菁等)和无机声敏剂(氧化钛等)。其中有机声敏剂的稳定性需要进一步的提高,同时大多数有机声敏剂是光敏剂,它们的光毒性在肿瘤治疗过程中存在一定问题。无机声敏剂稳定性高,但是其声敏化效率低,同时其在体内长时间滞留影响其安全性。这些声敏剂的局限性极大地限制了声动力治疗的发展,因此开发新型声敏化效率高且可生物代谢的声敏剂一直是该领域研究的热点。

近日,功能纳米与软物质研究院刘庄教授和程亮教授合作,以“Preparation of TiH1.924 nanodots by liquid-phase exfoliation for enhanced sonodynamic cancer therapy”为题,在《Nature Communications》上发表论文。氢化钛被广泛应用于储氢、制备金属海绵及高纯钛单质。具有多价态钛元素的氢化钛会被外界刺激(光,超声,微波)激发用于光催化和声催化。但是,至今还未见报道纳米级氢化钛在生物医学中的应用。研究发现,通过液相剥离法可以高效地制备纳米级金属氢化物,其剥离效率取决于剥离试剂与氢化物材料表面能的匹配程度。进一步的实验结果证明,得到的TiH1.924纳米点在超声作用下能产生活性氧自由基(ROS),表现出高效的声敏化效应。同时,TiH1.924纳米点具有强的近红外(NIR)吸收,利用其温和的光热效应增强肿瘤内的血流和改善肿瘤的氧含量,实现了光热-声动力协同治疗。另外,绝大部分的超小TiH1.924纳米点可以从体内清除,大大提高其生物安全性,奠定了金属氢化物纳米材料在生物医学中的广阔应用前景。

刘庄教授课题组的博士研究生巩飞是该文的第一作者。本工作得到国家重点研发计划(2016YFA0201200)和国家自然科学基金资助(51525203, 51761145041, 51572180)资助。

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

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-17485-x

刘庄教授课题组链接:http://nano.guntechinc.com/lz/

程亮教授课题组链接:http://funsom.guntechinc.com/80/82/c4746a32898/page.htm