我校范滇元院士團(tuán)隊張晗教授在黑磷生物激光醫(yī)學(xué)取得新突破,研究成果《Black Phosphorus Nanosheets as a Robust Delivery Platform for Cancer Theranostics》在《Advanced Materials》(DOI: 10.1002/adma.201603276)上發(fā)表封面文章。
在黑磷二維材料的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究過程中,由深圳大學(xué)的張晗教授、清華大學(xué)的梅林副教授以及哈佛大學(xué)的施進(jìn)軍教授帶領(lǐng)的聯(lián)合課題組發(fā)現(xiàn),黑磷納米薄片(Nanosheets)具備優(yōu)異的光學(xué)及光熱轉(zhuǎn)化性質(zhì)、良好的生物相容性、表面易于功能化和較大的比表面積。二維黑磷納米薄片較大的比表面積能夠為化療藥物分子的大量吸附奠定基礎(chǔ),同時在808 nm激光照射下能夠產(chǎn)生局部高熱,一方面可以用于腫瘤的光熱治療,另一方面也能夠驅(qū)動藥物的釋放。
該項目研究采用優(yōu)化的液態(tài)剝離法,首次將黑磷二維納米薄片應(yīng)用于診斷治療制劑載體的制備以及功能化修飾,研發(fā)了一種負(fù)載臨床化療藥物阿霉素(DOX)的黑磷納米片載體系統(tǒng),為黑磷二維材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新思路,揭開了黑磷材料作為載藥系統(tǒng)研究的新篇章。結(jié)果顯示黑磷納米薄片對于DOX的負(fù)載量顯著高于傳統(tǒng)的聚合物納米粒子載體(Polymeric Nanoparticles)。同時,該項報道首次篩選并驗證了黑磷納米薄片被腫瘤細(xì)胞攝取后主要通過“大胞飲(Macropinocytosis)→晚期胞內(nèi)體(Late Endosomes)→溶酶體(Lysosomes)”和“胞膜窖介導(dǎo)的攝取通路(Caveolae-dependent Endocytosis)”進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)活動,從而為其他興起的二維納米材料相關(guān)細(xì)胞機(jī)制的研究提供了研究參考。該項研究還對黑磷載藥納米薄片在生物體內(nèi)的安全性和抑瘤效果也進(jìn)行了初步的報道,驗證了黑磷載藥納米薄片具備很好的生物相容性,并且研究中采用的生物響應(yīng)調(diào)節(jié)的化療-光熱治療聯(lián)合治療(三重響應(yīng)協(xié)同療法)在免疫缺陷的裸鼠身上取得了強(qiáng)化的抑瘤效果。本項目的研究為黑磷在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用提供了新的思路,同時也為今后更為系統(tǒng)的動物體內(nèi)研究奠定了一定的基礎(chǔ)。
該研究獲得深圳市黑磷光電技術(shù)工程實(shí)驗室、美國國立衛(wèi)生研究院、國家自然科學(xué)基金、深圳市孔雀團(tuán)隊、深圳市科創(chuàng)委基礎(chǔ)布局等經(jīng)費(fèi)的支持。
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http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201603276/full |