工學院侯仰龍課題組磁性納米顆粒生物醫(yī)學研究取得新進展

時間：2016-03-07 09:20  作者：  來源：工學院

近日，北京大學工學院侯仰龍研究團隊開發(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現(xiàn)對腫瘤的治療，相關成果發(fā)表在ACS Nano上（Y. Hou et al. ACS Nano.2016,http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.5b04706）。

該納米探針可負載抗癌藥物阿霉素，作為藥物載體靜脈注射入機體后，通過磁靶向到達腫瘤部位，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行調(diào)控，同時也能通過MRI成像實現(xiàn)對治療效果的實時跟蹤，這將有助于醫(yī)生根據(jù)不同病人的實際情況確定治療方案，達到治療時間、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用。侯仰龍研究團隊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負載阿霉素，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)到達腫瘤部位，同時可利用MRI成像實時監(jiān)測整個過程。納米顆粒通過胞吞作用進入腫瘤細胞，并進入溶酶體，因為pH值得改變，阿霉素會部分從藥物載體上釋放；當用激光照射腫瘤部位引起溫度升高時，也會有部分阿霉素釋放出來。此外，光熱療作為一種物理療法，也能殺死腫瘤細胞。因此，通過調(diào)節(jié)光照時間以及強度，可以實現(xiàn)化療與光熱療相協(xié)同的治療效果。這種個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。

Fe₅C₂納米顆粒作為多重刺激藥物載體進行腫瘤治療的原理示意圖

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

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