上海硅酸鹽所研究出一種新型磁共振分子探針助實(shí)現(xiàn)腫瘤精準(zhǔn)診療

腫瘤的精確診斷與高效治療一直是醫(yī)學(xué)界的難題和研究熱點(diǎn)，設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)腫瘤精準(zhǔn)治療的材料基礎(chǔ)。普魯士藍(lán)作為一種古老的染料，是一種美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)作為臨床上治療鉈等放射性元素中毒的解毒劑，同時(shí)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(xué)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(hù)/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(lán)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(yīng)控釋的特性。通過靜脈注射進(jìn)入體內(nèi)后，在腫瘤區(qū)域可獲得良好的光聲成像，實(shí)現(xiàn)對腫瘤的精確定位；進(jìn)一步使用808 nm近紅外激光對腫瘤進(jìn)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(shí)時(shí)增強(qiáng)超聲成像并監(jiān)控腫瘤治療；另一方面，成功實(shí)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(jìn)一步提高腫瘤的空間分辨率，實(shí)現(xiàn)對腫瘤早期檢測的無創(chuàng)、精確診斷，在前一工作基礎(chǔ)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(lán)類似物，形成一種新穎的基于空心介孔結(jié)構(gòu)普魯士藍(lán)的核殼結(jié)構(gòu)納米粒子(HMPB-Mn)。該復(fù)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(shí)具有pH響應(yīng)的錳離子釋放性能，即在弱酸性腫瘤部位響應(yīng)性釋放錳離子，實(shí)現(xiàn)對腫瘤區(qū)域響應(yīng)性增強(qiáng)的MR成像。更有趣的是，由于錳離子和DOX同時(shí)具有pH響應(yīng)特性，因而可方便利用MRI實(shí)施對藥物DOX釋放的實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)磁共振成像導(dǎo)航的腫瘤高效治療。該智能型的納米診療系統(tǒng)有望為進(jìn)一步針對腫瘤精準(zhǔn)治療的臨床實(shí)際應(yīng)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。