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中国科学家首次提出“纳米催化医学” 可应用于肿瘤

来源:中国新闻网 2018-04-27 09:46


  
基于纳米催化剂的连锁催化反应用于肿瘤治疗的示意图。

中国科学院上海硅酸盐研究所 供图
中新网上海4月10日电 (记者 郑莹莹)中国科学院上海硅酸盐研究所10日发布消息称,该所的施剑林和陈雨研究员在国际上首次提出“纳米催化医学”的新概念,相关方法可应用于肿瘤治疗,为纳米医学和临床医学开辟全新的研究领域,有关研究成果新近发表于在国际权威综述学术期刊《Chemical Society Reviews》。
常规的肿瘤化疗采用具有高细胞毒性的化疗药物,通过细胞凋亡或非选择性坏死的途径,同时杀死癌细胞和正常细胞。
施剑林研究员表示,制备的纳米催化材料在弱酸环境下,会产生有毒的物质,而肿瘤大多数是弱酸环境,如果能够采用无毒或低毒的纳米颗粒,在肿瘤细胞内“以毒攻毒”,且不对正常细胞产生显著副作用,则可实现肿瘤的高效、安全治疗。
基于纳米催化治疗肿瘤的概念,研究人员进一步提出:让肿瘤处于“饥饿状态”。上海硅酸盐所研究团队成功制备出直径约一百纳米左右的硅化镁纳米颗粒,实现了响应肿瘤的特异性微环境,大量消耗肿瘤内的氧分子,同时阻塞其中的血管系统,阻止外部氧分子和养分的供给,达到肿瘤特异性的局部饥饿治疗的效果。这种纳米粒子在正常组织的中性环境下稳定,无毒无害;而在肿瘤的弱酸性环境下,可以与质子反应生成硅烷。这种硅烷分子极易与氧分子反应,从而大量而快速消耗氧组分;在此同时,产生的二氧化硅中间产物,原位堵塞血管,防止外部的氧分子和养分通过肿瘤血管系统的供给,从而抑制肿瘤生长,达到肿瘤治疗效果。最后,这些氧化硅颗粒还可以在一定时间后彻底降解,从而从根本上不存在毒副作用。
据悉,相关工作有望为个性化生物医学提供一种全新且低毒有效的癌症诊疗解决方案,从而为纳米医学领域的发展提供新的研究思路,将对化学、材料、生物和医学领域的交叉研究具有重要的指导意义。(完)







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