VIEW:基于功能化Gd@C82纳米材料的潜在生物医学平台研究

随着纳米技术的发展,包括碳纳米材料在内的功能化纳米颗粒逐渐成为生物医学应用的良好平台。其中,富勒烯是一类独特的碳同素异形体,自其被发现以来就引起了人们的广泛关注。当金属原子或金属原子簇被嵌入富勒烯笼内时,就形成了内嵌金属富勒烯。由于独特的外部笼状和内部金属团簇结构,金属富勒烯展现出了优异的性质,如良好的稳定性、顺磁特性、较大的比表面积、表面带有大量的不饱和双键、抗氧化能力强以及易于进行表面修饰等。据报道,金属富勒烯可以通过聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、环糊精等进行物理改性,也可以通过官能团进行化学修饰,表现出生物学和药理活性。

钆金属富勒烯(Gd@C82)是一种新型的碳材料,因其独特的性质而备受关注。研究发现,功能化的Gd@C82纳米材料在生物医学领域中具有巨大的应用潜力。早期,Gd@C82纳米材料因其具有良好的弛豫特性,被广泛用于新一代的核磁共振造影剂的研究。近年来,更多的研究发现, Gd@C82纳米材料还具有良好的抗癌活性。功能化Gd@C82纳米材料能够通过抑制肿瘤新生血管的生成来抑制肿瘤生长;在射频照射下,Gd@C82纳米材料能够破坏已有的肿瘤血管,进而切断肿瘤的营养供给,杀死肿瘤;Gd@C82纳米材料还能够通过调节免疫细胞以及细胞因子的分泌,从而抑制肿瘤生长。除此之外,Gd@C82纳米材料还可以作为肿瘤治疗的辅助用药,降低化疗药物的毒性以及缓解肿瘤细胞的耐药性。随着研究的深入,我们发现Gd@C82纳米材料还能够调节糖脂代谢,在治疗二型糖尿病中具有潜在的应用价值。重要的是,Gd@C82纳米材料具有良好的生物相容性,没有明显的毒副作用。因此,功能化Gd@C82纳米材料在生物医学领域中具有巨大的应用前景,有望成为非常有潜力的生物医学平台。  

中国科学院化学研究所的王春儒教授团队,系统、全面地综述了功能化Gd@C82纳米材料对于肿瘤诊断和治疗、代谢疾病控制和材料本身生物分布及安全性的最新进展。主要介绍了对于肿瘤诊疗的各种研究进展。例如,其可作为核磁共振的造影剂、肿瘤血管生成抑制剂、血管阻断剂、免疫调节剂和肿瘤辅助治疗剂对于肿瘤进行不同程度的预防和治疗。本文第一作者为中国科学院化学研究所研究助理李雪。该文发表在VIEW上 (DOI: 10.1002/viw2.7)。

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