工學(xué)院侯仰龍課題組磁性納米顆粒生物醫(yī)學(xué)研究取得新進(jìn)展

時(shí)間：2016-03-07 09:20  作者：  來源：工學(xué)院

近日，北京大學(xué)工學(xué)院侯仰龍研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了能被多重刺激調(diào)控釋放藥物的基于Fe₅C₂納米顆粒的新型納米探針，可協(xié)同光熱療和化療方法實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤的治療，相關(guān)成果發(fā)表在ACS Nano上（Y. Hou et al. ACS Nano.2016,http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.5b04706）。

該納米探針可負(fù)載抗癌藥物阿霉素，作為藥物載體靜脈注射入機(jī)體后，通過磁靶向到達(dá)腫瘤部位，藥物釋放效率能依靠腫瘤微環(huán)境pH值的不同以及材料本身的光熱特性進(jìn)行調(diào)控，同時(shí)也能通過MRI成像實(shí)現(xiàn)對(duì)治療效果的實(shí)時(shí)跟蹤，這將有助于醫(yī)生根據(jù)不同病人的實(shí)際情況確定治療方案，達(dá)到治療時(shí)間、藥物劑量的最優(yōu)化組合，提高治療效果。

光熱療是近幾年出現(xiàn)的一種新型治療癌癥的方法，它是通過將吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能而實(shí)現(xiàn)治療；而MRI成像能提供高分辨的圖像，在臨床上得到廣泛應(yīng)用。侯仰龍研究團(tuán)隊(duì)采用一步法簡便地制備出Fe₅C₂@C（碳包鐵五碳二）核殼結(jié)構(gòu)的納米顆粒，創(chuàng)新性地將光熱和磁性這兩種性能賦予了同一納米顆粒。將它作為腫瘤治療的基底，在外面包裹牛血清蛋白，提高其生物相容性，而后利用靜電吸附效應(yīng)負(fù)載阿霉素，成為具有治療效用的藥物載體。通過納米顆粒本身的磁性以及在腫瘤部位外加磁場，該藥物載體可通過血液循環(huán)到達(dá)腫瘤部位，同時(shí)可利用MRI成像實(shí)時(shí)監(jiān)測整個(gè)過程。納米顆粒通過胞吞作用進(jìn)入腫瘤細(xì)胞，并進(jìn)入溶酶體，因?yàn)閜H值得改變，阿霉素會(huì)部分從藥物載體上釋放；當(dāng)用激光照射腫瘤部位引起溫度升高時(shí)，也會(huì)有部分阿霉素釋放出來。此外，光熱療作為一種物理療法，也能殺死腫瘤細(xì)胞。因此，通過調(diào)節(jié)光照時(shí)間以及強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)化療與光熱療相協(xié)同的治療效果。這種個(gè)性化治療手段既提高了療效又降低了副作用，從小鼠模型的治療效果來看，該納米探針具有療效高、毒副作用小的優(yōu)點(diǎn)。

Fe₅C₂納米顆粒作為多重刺激藥物載體進(jìn)行腫瘤治療的原理示意圖

除此之外，該研究團(tuán)隊(duì)還曾利用Fe₅C₂@C納米顆粒設(shè)計(jì)出診療一體的納米探針，通過抗體修飾，可具有主動(dòng)靶向性，可用于腫瘤的熱療，具有重要的應(yīng)用潛力。相關(guān)工作已經(jīng)發(fā)表于Advanced Material（2014,26,4114-4120，http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201305811/abstract）。

項(xiàng)目第一作者為工學(xué)院2010級(jí)博士生余靚，合作者包括307醫(yī)院盛復(fù)庚博士、北大化學(xué)與分子工程學(xué)院林堅(jiān)副教授和清華大學(xué)趙凌云教授等。上述研究得到了國家自然科學(xué)基金委杰出青年基金和面上基金的支持。