二維銻烯納米材料用于腫瘤的高效光熱治療光熱治療(Photothermal Therapy)作為腫瘤治療的一種新型療法,由于具備侵入性小、作用時間短和高效選擇性(僅在激發光下的腫瘤部位發生作用)等特點,吸引了廣大研究者的研究興趣。已經有大量研究表明納米材料用于光熱治療可以十分有效地抑制腫瘤的生長。然而,合成基于納米材料的光熱制劑(Photothermal Agents)仍然面臨著不少挑戰,理想的光熱制劑應該具備高光熱轉換效率(Photothermal Conversion Efficacy)、無毒或只有較低的生物毒性和可降解性等。因而,研發具備這些性質的納米光熱制劑具有重要的研究意義和價值。
近期, 深圳大學的張晗教授課題組跟哈佛大學Omid C.Farokhzad教授和施進軍教授領導的研究團隊合作,采用優化的、聯合探頭超聲和水浴超聲的液態剝離方法,制備二維層狀銻烯量子點,并對其作為光熱制劑的性能進行了研究報道。所制備的二維銻烯量子點在聚乙二醇修飾后具備較高的穩定性和分散性,并且在多種細胞系中均展現出良好的生物相容性、在所用劑量下沒有觀測到明顯細胞毒性。其優異的近紅外光學性能也在本項研究中得到驗證,在808 nm的近紅外光照射下其光熱轉換效率達到45.5%,顯著高于先前各研究中報道的金納米殼層(13%)、金納米棒(21%)、氧化石墨烯(25%)、Cu2-xSe納米粒子(22%)、二硫化鉬納米片(27.6%)、黑磷量子點(28.4%)等等。體內細胞實驗和體外動物實驗同時驗證了銻烯光熱制劑的高效抑瘤效果,并且在發生光熱作用之后能夠有效降解。同時,H&E染色結果、血生化和全血測試結果也初步表明了銻烯光熱制劑在實驗所用劑量下的體內安全性。
本項目的研究為二維銻烯材料在生物醫學中的首次應用,同時也為今后潛在的更多不同的應用和更為系統的動物體內研究奠定了一定的基礎。相關工作近期以封面文章的形式發表在AngewandteChemie International Edition(DOI: 10.1002/anie.201703657)上。
本項研究得到了國家自然科學基金、深圳市孔雀團隊、深圳黑磷光電技術工程實驗室等項目的大力支持。