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中国康复科学所康复医学研究所李婷作为并列第一作者在国际期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表关于新型抗肿瘤纳米材料的研究成果

发布时间:2023-04-14
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  中国康复科学所康复医学研究所李婷作为并列第一作者在国际期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表关于新型抗肿瘤纳米材料的研究成果

  2022年11月,中国康复科学所康复医学研究所李婷与中国科学院理化技术研究所孟宪伟研究员等人合作,在新型纳米材料的快速合成及在肿瘤治疗领域的应用研究取得新突破,相关成果“A Novel Instantaneous Self-Assembled Hollow MOF-Derived Nanodrug for Microwave Thermo-Chemotherapy in Triple-Negative Breast Cancer”发表于国际期刊 《ACS Applied Materials & Interfaces》(IF:10.383)上。

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  金属-有机框架材料(MOF)是一种由金属盐和有机配体通过配位作用自组装而成的多孔材料。与传统纳米材料相比,MOF材料具有高的比表面积和孔隙率,通过调节有机配体的长短、种类可调控孔径大小及多样的形态,MOF未配位的不饱和金属位点提供了表面修饰的空间,使得MOFs材料易于进行表面的修饰和功能化。这些特点使得MOF材料在气体储存与分离、催化、膜材料等领域拥有广泛的应用。此外,MOF材料具有良好的生物可降解性,可以作为生物相容性良好的药物载体、造影剂、纳米酶等多种纳米材料发挥作用,因此在生物医学领域也广受关注。

  近年来,随着对MOF研究的深入,由MOF衍生的中空材料因其兼具中空结构和MOF骨架的优点而备受关注。中空MOF在成分和结构方面具有良好的灵活性和可设计性、更快的传质通道、更多的活性暴露位点、更高的生物分子货物装载能力和更好的兼容性。目前大量研究致力于合成各种中空MOFs。到目前为止,主流合成策略包括模板法、两相界面法、部分蚀刻法等,这些方法大都耗时长、步骤多,可用的简单有效的方法相对较少,这仍然是该研究领域的一个重大挑战。

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  本研究开发了一种创新的超声气溶胶流动策略,可以一步高效快速地合成中空MOFs。使用超声气溶胶法合成纳米材料时,化学反应在独立的微小单元中进行,单元之间互不干扰,与传统合成方法相比,这种方法合成效率更高,反应速度快,且制备的材料分散性好,因此在MOF材料的连续生产中具有极大优势,为开发更多的纳米材料合成方法提供了新思路。合成的ZC-HSC具有良好的生物降解性和微波热敏性,结合抗血管生成药物、相变材料和抗炎药,在小鼠肿瘤模型中取得出色的治疗效果,显著增加了纳米药物在肿瘤部位的积累,促进肿瘤组织血管功能正常化,并发挥抗炎作用。此外,在微波辐射下,ZC-HSC的微波增敏介导的热效应在杀死肿瘤细胞的同时,辅助释放ZC-HSC内部装载的药物。基于这种联合治疗策略,实现了对肿瘤微环境的调控,为MOFs在生物医学领域的多功能应用和发展提供了思路。这种快速、连续和低成本的超声波气溶胶流动策略也为MOFs的设计和合成。

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  原文链接:https://doi.org/10.1021/acsami.2c13561