黑磷纳米药物运输体系:多模式联合治疗癌症

癌症已成为目前危害人类健康的主要疾病之一。癌症治疗所面临的挑战包括药物利用率低,效果差且易复发等问题。相比于传统的单一治疗方式,多模式联合治疗表现出巨大的优势。为实现多模式联合治疗,通常采用的方法是利用纳米药物载体对多种不同功能的药物进行负载,但大部分药物载体对药物的负载量低,严重限制了多模式治疗的应用。黑磷纳米片是继石墨烯之后新发现的一类新型二维纳米材料。与石墨烯相比,黑磷纳米片的多褶皱结构使其具有更大的比表面积。另外,单层黑磷纳米片的能带隙可达2.0 eV,这使得黑磷纳米片的吸收范围跨越紫外和可见光区域。黑磷纳米片独特的结构和物理化学性质使其在药物载体,肿瘤光热治疗和光动力学治疗方面也显示出良好的应用前景。

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中南大学刘又年教授团队与北京大学郭少军教授合作,利用黑磷纳米片在多模式联合抗肿瘤方面取得了重要进展。利用黑磷纳米片的多褶皱结构以及表面负电荷,实现了对抗肿瘤药物阿霉素的高效负载,其负载量高达950%,远远高于目前大部分纳米药物载体的负载量。特别是在近红外光照下,黑磷纳米片可有效的产生光热和活性氧,光热一方面可以加快阿霉素的释放,并增加细胞膜的通过性和对药物的摄取,另一方面可以直接对肿瘤细胞产生杀伤作用。体外和体内实验结果表明,通过黑磷纳米片,可将阿霉素的化疗、黑磷的光热和光动力活性有效结合起来,实现三种治疗模式的联合,有效消除肿瘤。另外,黑磷在体内可逐渐分解为对生物体无害的磷酸根离子,血常规分析以及肝、肾功能检测结果表明,注射黑磷的大鼠各项生化指标正常。因此,黑磷纳米药物运输体系为实现对肿瘤的安全、高效联合治疗提供了一个崭新的平台。

相关研究结果发表在 Advanced Materials(DOI: 10.1002/adma.201603864)上。相关技术申请了国家发明专利(专利申请号:201610838562.2)。

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