近红外光响应的功能微纳米材料及其在癌症的体外诊断和治疗上的应用

来源 :2017中国生物材料大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jcd041991
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  近红外光响应的功能微纳米材料在生物医学诊断和治疗领域的具有良好的应用前 景。我们的工作主要集中在利用功能微纳米材料的近红外发光进行光学编码以实现肿瘤 标志物的多指标检测[1-3]以及利用功能纳米材料在近红外光激发下产生的热效应对肿 瘤进行治疗[4-6]。首先,在利用功能荧光编码微球进行体外多指标检测方面,针对目前 含镉的可见光本征量子点存在磁性荧光编码微球中量子点的荧光容易被磁性颗粒吸收 导致编码能力严重受限及含镉量子点的毒性问题,提出发展CuInS2/ZnS 无镉近红外量 子点编码磁性荧光微球来减轻或克服这两个问题,同时针对近红外量子点发射光谱宽的 特点建立"单波长"编码理论来指导近红外量子点的编码,获得了目前最大的磁性荧光编 码库。然后将制备得到的量子点编码磁性荧光微球结合常用流式细胞仪构建了液态芯片 检测系统,并成功实现了单激光激发检测多种常见肿瘤标志物。其次,在多功能纳米光 热诊疗试剂方面,我们通过对贵金属和硫属铜基材料的光热机理进行分析发现这些材料 受到光激发产生一定数量的载流子所产生的表面等离子共振效应是光热现象产生的根 源,因此我们关注到另一类材料——半金属材料,这类材料中的载流子浓度介于半导体 和金属之间,通过制备调控其在近红外波段产生强吸收有望具有优异光热性能。为此我 们采用高温热解法成功的制备出了半金属锑(Sb)纳米材料、超小半金属铋(Bi)纳米颗 粒和三元半金属化合物硫铋铜(Cu3BiS3)纳米棒,表征发现这些材料在近红外Ⅰ、Ⅱ 区 域均有平缓的强吸收,结果表明这些材料具有优异的光热转换效率和优异的光声信号,将其表面采用PEG 修饰后具有良好的水溶性,低细胞毒性及长期体内毒性,将其应用 于裸鼠乳腺癌肿瘤的光热治疗,效果良好。而Bi 纳米颗粒和硫铋铜(Cu3BiS3)纳米棒 由于Bi 的高原子序数,还具有优异的CT 成像能力和X 射线放疗增敏的效果,将其应 用于裸鼠乳腺癌肿瘤的光热/放疗联合治疗,效果优异。因此,半金属及其化合物纳米材 料可作为性能优异的多功能纳米诊疗试剂,在癌症的诊断和治疗领域显示出良好的应用 前景。
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