中國(guó)粉體網(wǎng)訊  癌癥病人在化療中通常需要使用高毒性的化療藥物。由于藥物的非特異性，在殺死癌細(xì)胞的同時(shí)，同樣殺死正常細(xì)胞，損害正常的組織和器官。事實(shí)上，70%以上接受化療的癌癥患者，最后死于藥物毒性。是否可以使用對(duì)正常細(xì)胞和組織無(wú)毒的納米材料或分子，讓這些材料或分子進(jìn)入腫瘤后才產(chǎn)生毒性，或引起毒害作用？最近，中科院上海硅酸鹽所研究員施劍林團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)腫瘤內(nèi)部氧組分或活性氧組分的調(diào)控，初步實(shí)現(xiàn)了這一構(gòu)思。這為未來(lái)的無(wú)毒副作用的腫瘤化療提供了可能。相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表在《自然—納米技術(shù)》上。

該團(tuán)隊(duì)一方面采用他們?cè)趪?guó)際上最早實(shí)現(xiàn)的細(xì)胞核靶向藥物輸運(yùn)策略，將光敏劑直接輸運(yùn)至癌細(xì)胞的核內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了在極低光照條件下有效抑制腫瘤生長(zhǎng)的目的；此外，還設(shè)計(jì)制備出納米尺寸的閃爍顆粒/半導(dǎo)體核殼結(jié)構(gòu)，在高穿透深度的X射線照射下，利用閃爍顆粒將高能射線轉(zhuǎn)化為紫外/可見光激發(fā)外層的半導(dǎo)體顆粒，從而使半導(dǎo)體顆粒上產(chǎn)生光生電子和空穴。其中的光生空穴可以直接氧化水分子，產(chǎn)生ROS如羥基自由基，使得腫瘤治療可以持續(xù)產(chǎn)生療效。

研究人員將無(wú)毒的金屬樸啉分子裝載入同樣無(wú)毒的介孔有機(jī)硅納米顆粒的孔道內(nèi)，當(dāng)這些顆粒被腫瘤吞噬后，加上一個(gè)簡(jiǎn)單的外部超聲作用，其中的樸啉分子就會(huì)分解釋放出ROS和金屬離子。ROS殺死癌細(xì)胞，而特定的金屬離子可用于腫瘤部位的磁共振成像，實(shí)現(xiàn)治療過(guò)程的監(jiān)控和評(píng)估。

在此基礎(chǔ)上，施劍林團(tuán)隊(duì)提出了化學(xué)動(dòng)力學(xué)的腫瘤治療概念。通過(guò)一種簡(jiǎn)便的方法，針對(duì)性地合成了一種奇特而新穎的納米顆粒。這種納米顆粒在腫瘤細(xì)胞間質(zhì)的微弱酸性環(huán)境下即可迅速解離釋放大量亞鐵離子；而亞鐵離子歧化瘤內(nèi)累積的過(guò)氧化氫而產(chǎn)生大量羥自由基；最后，羥自由基引起腫瘤細(xì)胞的蛋白變性、DNA斷裂等一系列氧化損傷，最終引起癌細(xì)胞的凋亡。這種納米顆粒在瘤內(nèi)的最終產(chǎn)物為生物安全的鐵離子，不存在傳統(tǒng)藥物載體長(zhǎng)期滯留的潛在毒性。

施劍林表示，腫瘤的快速生長(zhǎng)依賴于充分的氧組分和養(yǎng)分的供給，事實(shí)上是人體的血管系統(tǒng)養(yǎng)活了腫瘤。為此，與以上的活性氧組分完全不同的策略是，如果能利用某種可以進(jìn)入腫瘤組織和細(xì)胞的納米顆粒，這些顆粒能夠大量消耗腫瘤內(nèi)的氧分子，同時(shí)阻塞其中的血管系統(tǒng)，阻止外部氧分子和養(yǎng)分的供給，就有可能實(shí)現(xiàn)腫瘤的饑餓治療。

施劍林團(tuán)隊(duì)采用改進(jìn)的自蔓延燃燒方法，并制備出單分散的、直徑100納米左右的硅化鎂納米顆粒。這種納米顆粒在正常組織環(huán)境下性能穩(wěn)定，無(wú)毒無(wú)害且制備成本很低。而在腫瘤的弱酸性環(huán)境下，可以與質(zhì)子反應(yīng)生成硅烷。這種硅烷分子極易與氧分子反應(yīng)，從而達(dá)到抑制腫瘤生長(zhǎng)的目的。這些氧化硅顆粒還可以在一定時(shí)間后徹底降解，因此不存在毒副作用。

施劍林特別強(qiáng)調(diào)，目前這一方法還有待于進(jìn)一步改進(jìn)，主要是要尋找有效的納米顆粒表面改性方法，賦予其足夠長(zhǎng)的體內(nèi)血液系統(tǒng)中的循環(huán)時(shí)間和主動(dòng)靶向腫瘤的能力，實(shí)現(xiàn)通過(guò)靜脈給藥的無(wú)毒副作用腫瘤治療。