近日，中國科學院合肥物質科學研究院智能機械研究所研究員吳正巖團隊，聯合山東濱州醫學院教授張桂龍和魏鵬飛，設計出一種核殼結構銅基納米復合材料。該復合材料具有腫瘤微環境響應的磁共振成像性能以及殺死腫瘤細胞的能力，從而實現對腫瘤的特異性多模式診療。
銅基納米材料具有極強的催化類芬頓反應的能力，可提高細胞內的活性氧水平，從而抑制腫瘤的生長，但穩定性較差。為了解決這一問題，該團隊開發了一種對腫瘤微環境響應的核殼結構銅基納米復合材料，并將靶向腫瘤細胞的靶標連接到其表面，再借助材料中氧化鐵殼層的空間位阻效應的保護，促進該復合材料到達腫瘤部位。到達腫瘤部位后，該材料會被腫瘤微環境中的弱酸條件和谷胱甘肽瓦解并釋放金屬離子和超小氧化鐵。這一過程激活了磁共振成像信號，消耗了谷胱甘肽，加速了芬頓和類芬頓反應，提高了細胞內的活性氧水平，加劇了細胞內的氧化應激，最終誘導腫瘤細胞凋亡和鐵死亡。這種方式可以實現磁共振成像引導的腫瘤治療，為腫瘤的特異性多模式診療提供了新借鑒。
相關研究成果發表在Small上。研究工作得到山東省重點研發計劃和國家自然科學基金等的支持。
材料制備及作用機制示意圖
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