腫瘤的精確診斷與高效治療一直是醫(yī)學界的難題和研究熱點,設計制備兼具診斷、監(jiān)控和治療等功能為一體,且具有良好生物安全性的納米診療劑是實現(xiàn)腫瘤精準治療的材料基礎。普魯士藍作為一種古老的染料,是一種美國食品和藥物管理局批準作為臨床上治療鉈等放射性元素中毒的解毒劑,同時該材料因其良好的光熱轉(zhuǎn)換性能,近年來在腫瘤光聲成像(PA)和光熱治療中受到研究者的極大關(guān)注。
近期,中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員施劍林、陳航榕帶領(lǐng)的研究小組,通過表面保護/內(nèi)部選擇性刻蝕的方法成功制備了尺寸均一、穩(wěn)定、單分散的空心介孔普魯士藍納米粒子(HMPBs)。利用其空腔結(jié)構(gòu)與表面介孔孔道,分別用于液氣相變的全氟戊烷和抗癌藥物鹽酸阿霉素DOX的共裝載。以DOX為模型藥物在HMPBs中的裝載量超過1700 mg/g,并且呈現(xiàn)明顯的pH值和溫度響應控釋的特性。通過靜脈注射進入體內(nèi)后,在腫瘤區(qū)域可獲得良好的光聲成像,實現(xiàn)對腫瘤的精確定位;進一步使用808 nm近紅外激光對腫瘤進行局域照射,一方面使空腔中的全氟戊烷發(fā)生液氣相變,產(chǎn)生的大量氣泡可用于實時增強超聲成像并監(jiān)控腫瘤治療;另一方面,成功實現(xiàn)對腫瘤的光熱與化療的協(xié)同治療,大大提高對腫瘤的治療效率,相關(guān)工作近期發(fā)表在Adv.Funct.Mater.2015,25,2520-2529。
為了進一步提高腫瘤的空間分辨率,實現(xiàn)對腫瘤早期檢測的無創(chuàng)、精確診斷,在前一工作基礎上,巧妙地以HMPBs為核,原位在其表面均勻生長一薄層錳的普魯士藍類似物,形成一種新穎的基于空心介孔結(jié)構(gòu)普魯士藍的核殼結(jié)構(gòu)納米粒子(HMPB-Mn)。該復合結(jié)構(gòu)納米粒子作為T1加權(quán)MRI造影劑,不僅具有超高的弛豫率(r1=7.43 mM-1s-1,是臨床Gd劑的兩倍),同時具有pH響應的錳離子釋放性能,即在弱酸性腫瘤部位響應性釋放錳離子,實現(xiàn)對腫瘤區(qū)域響應性增強的MR成像。更有趣的是,由于錳離子和DOX同時具有pH響應特性,因而可方便利用MRI實施對藥物DOX釋放的實時監(jiān)控,實現(xiàn)磁共振成像導航的腫瘤高效治療。該智能型的納米診療系統(tǒng)有望為進一步針對腫瘤精準治療的臨床實際應用提供材料支撐。相關(guān)工作近期在線發(fā)表在Adv.Mater.2015,DOI:10.1002/adma.201503381。