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厦门大学陈洪敏研究员课题组研发出“钆稳定”碳点用于双模态成像指导的光动力治疗
2018-07-31  来源:欢乐时时彩
关键词:碳点 光动力治疗

  近日,厦门大学分子影像暨转化医学研究中心陈洪敏课题组量化制备“钆稳定”碳点,用于肿瘤双模态成像和成像指导的光动力治疗。

  针对钆配合物磁共振造影剂稳定性差和成像效能差的基本科学问题,陈洪敏博士借鉴钆富勒烯主-客结构能够增强钆稳定性和提高磁性能的原理,通过直接煅烧钆喷普铵(Gd-DTPA)和利用介孔二氧化硅孔道作为模板,成功制备出“钆稳定”的内嵌钆碳点:实现了高钆稳定性、有效增强弛豫率(比Gd-DTPA提高了一倍以上),静脉注射能够在肿瘤区域有效富集实现活体肿瘤成像,能够有效肾清除。相关成果发表在Advanced Materials (2014, 26, 6761), Advanced Functional Materials (2016, 26, 3973.封面文章)。

  传统的光敏剂多数是疏水小分子,其水分散性差,光稳定性低,肿瘤区域的富集不够。虽然目前大部分研究将光敏剂和成像剂一起负载到纳米载体上,但这些成像剂或光敏剂易脱落,并且很多纳米载体具有潜在的毒性且难以快速清除,此外,纳米载体或成像试剂也会干扰光动力治疗过程,降低ROS产量。针对这一基本问题,课题组在前期工作基础上(Adv. Mater. 2014, 26, 6761; Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 3973; Theranostics 2013, 3, 650),利用溶剂热法量化制备具有红光发射的内嵌钆碳点。与传统的碳点相比,该碳点展现出高结晶度,强烈的红色荧光,高效的钆掺杂率和表面一定的还原特性;与Gd-DTPA相比,由于碳层的包裹,钆碳点表现出极高的纵向弛豫效率(r1=16 mM-1 S-1, 7T);更重要的是该钆碳点在LED灯辐射下能够有效的产生单线态氧(量子产率达到0.51)。此外,该碳点具有较小的尺寸(约5纳米),可以通过EPR效应积累在肿瘤部位,并且,钆碳点能够通过肾脏代谢掉,因而具有较低的毒性。活体实验证明此钆碳点成为集荧光成像、磁共振成像和光动力治疗于一体的纳米诊疗探针。这一研究工作在深入探索“钆稳定”纳米探针与金属掺杂增强光化学作用的机制以及设计具有高ROS产率和优异稳定性诊疗一体化纳米探针中提供了新的研究思路。

  该工作以“Gadolinium-Encapsulated Graphene Carbon Nanotheranostics for Imaging-Guided Photodynamic Therapy”为题,在线发表在国际学术期刊Advanced Materials (2018, 1802748)。该项研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、厦门大学校长基金培育项目和厦门市科技计划等项目的大力支持。

  论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201802748

陈洪敏课题组简介

  陈洪敏博士2017年入职厦门大学分子影像暨转化医学研究中心,主要研究方向为分子影像和纳米医学领域,多年来主要围绕“分子探针多模态影像与协同治疗的高效融合”关键科学问题,致力于新型多功能分子影像探针在癌症诊断与治疗的研究,取得了一系列创新性的、并具有较高临床应用前景的重要研究成果:1) 高效融合放射治疗和光动力治疗,构建了无机闪烁体增敏体系,实现了低辐射剂量有效抑制深层原位肿瘤;2) 研究制备了“钆稳定”多功能磁共振成像探针;3) 建立了药物高效封装、缓释示踪和快速药物敏感性测试的方法。包括2篇封面文章,2篇ESI(热点)高被引论文。其中,2013年以来,相关研究成果相继刊发在Adv. Mater.、Nano Lett.、Adv. Funct. Mater.、Mater. Horiz.、Theranostics等期刊上。受邀为Nat. Rev. Mater. (IF=51.941)、Mater. Sci. Eng. R: Rep. (IF=24.4) 撰写综述。成果受邀参编美国NIH癌症研究所的“Cancer Nanotechnology Plan 2015”。现担任Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Sci., Adv. Mater., Small, Nanoscale, Theranostics等国际学术期刊的审稿人。担任学术期刊 Current Medicinal Chemistry (IF 3.469)的 Guest Editor(2017)。

  课题组主页:http://mitm.xmu.edu.cn/?article=8360 

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