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中科院成功制备黑磷可控降解光热转换材料

 


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本文摘要:近日,中国科学院深圳先进设备技术研究院研究员喻学锋与深圳大学教授张晗、香港城市大学教授朱剑豪等合作,顺利制取出有基于黑磷的生物可降解光热切换材料,用作构建高效安全性的肿瘤光热化疗。

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近日,中国科学院深圳先进设备技术研究院研究员喻学锋与深圳大学教授张晗、香港城市大学教授朱剑豪等合作,顺利制取出有基于黑磷的生物可降解光热切换材料,用作构建高效安全性的肿瘤光热化疗。  纳米光热化疗技术具备适用范围甚广、非入侵、选择性强劲、过程简单、长时间的组织受损小等优点,在肿瘤化疗、药物控释、光控植入材料等领域展现极大的应用于价值。

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然而,目前常用的无机纳米光热切换材料在体内往往无法水解,而是以纳米粒子形态在器官中长期留存,或者材料的水解产物中包括剧毒的物质,这些都会引起机体潜在的毒性反应,这造成它们很难取得国际医疗审查机构(如FDA)的批准后,步入实际临床应用于。研发性能优越并且生物可降解的纳米材料,是将纳米技术推上实际临床应用于的关键和难题。  黑磷是近年来甚广不受注目的一种具备二维层状结构的必要带上隙半导体材料,展现出众的电学和光学特性。

喻学锋团队在之前的研究中找到,尺寸仅有为几个纳米的黑磷量子点具备很高的近红外光热切换能力(Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,11526)。并且,黑磷在生理环境持续性水解进而水解成磷酸根离子和亚磷酸根离子等安全性的小分子产物(Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,5003)。然而,近期研究找到,露出的黑磷在生理环境上升解过慢,不会造成其光学性能在体内循环的过程中上升,从而影响其光热化疗的效果。

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  针对这一问题,研究团队使用了乳化溶剂挥发法,制取了一种高分子聚合物(PLGA)包覆黑磷量子点(BPQDs)的核壳结构纳米球(BPQDs/PLGA).PLGA作为一种可降解的疏水性生物医用高分子,所构成的聚合物壳层能将内部的黑磷量子点与生理环境阻隔进,确保了黑磷量子点在化疗过程中的性能平稳。光热化疗完结后,黑磷量子点又不会随着PLGA壳层的逐步水解获得较慢获释和水解,进而安全性地新陈代谢出有体外。细胞及动物实验都指出,BPQDs/PLGA具备很好的生物安全性和肿瘤被动靶向性,并展现很高的光热化疗效率,实行五分钟的近红外光照,才可有效地杀菌肿瘤。

这种新型生物可降解光热切换材料的顺利研发,毫无疑问可推展光热化疗技术的实际临床应用于,并为今后纳米材料的生物医学应用于获取指导和糅合。研究团队已申请人了涉及发明专利,于是以大力推展申报涉及临床应用于许可,谋求早日将其用作临床。


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