上海硅酸鹽所基于空心介孔普魯士藍的納米診療劑獲進展

　　腫瘤的精確診斷與高效治療一直是醫學界的難題和研究熱點，設計制備兼具診斷、監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現腫瘤精準治療的材料基礎。普魯士藍作為一種古老的染料，是一種美國食品和藥物管理局批準作為臨床上治療鉈等放射性元素中毒的解毒劑，同時該材料因其良好的光熱轉換性能，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注。

　　近期，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員施劍林、陳航榕帶領的研究小組，通過表面保護/內部選擇性刻蝕的方法成功制備了尺寸均一、穩定、單分散的空心介孔普魯士藍納米粒子（HMPBs）。利用其空腔結構與表面介孔孔道，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，并且呈現明顯的pH值和溫度響應控釋的特性。通過靜脈注射進入體內后，在腫瘤區域可獲得良好的光聲成像，實現對腫瘤的精確定位；進一步使用808 nm近紅外激光對腫瘤進行局域照射，一方面使空腔中的全氟戊烷發生液氣相變，產生的大量氣泡可用于實時增強超聲成像(US)并監控腫瘤治療；另一方面，成功實現對腫瘤的光熱與化療的協同治療，大大提高對腫瘤的治療效率，相關工作近期發表在Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 2520-2529。

　　為了進一步提高腫瘤的空間分辨率，實現對腫瘤早期檢測的無創、精確診斷，在前一工作基礎上，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類似物，形成一種新穎的基于空心介孔結構普魯士藍的核殼結構納米粒子（HMPB-Mn）。該復合結構納米粒子作為T1-加權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），同時具有pH響應的錳離子釋放性能，即在弱酸性腫瘤部位響應性釋放錳離子，實現對腫瘤區域響應性增強的MR成像。更有趣的是，由于錳離子和DOX同時具有pH響應特性，因而可方便利用MRI實施對藥物DOX釋放的實時監控，實現磁共振成像導航的腫瘤高效治療。該智能型的納米診療系統有望為進一步針對腫瘤精準治療的臨床實際應用提供材料支撐。相關工作近期在線發表在Adv.Mater.2015, DOI:10.1002/adma.201503381。

　　相關研究工作得到了國家基礎研究“973”項目（2011CB707905）、國家杰出青年科學基金（51225202）、上海市優秀學術帶頭人（14XD1403800）等項目的資助和支持。

圖1 HMPBs作為PA/US雙模式成像引導下對腫瘤實現熱/化療協同治療的納米診療劑的示意圖及其結構與分散性/穩定性表征

圖2 HMPB-Mn的設計制備與MRI監控藥物釋放的示意圖及其形貌結構表征