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稀土功能材料用于乏氧腫瘤準確影像

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時間:2017-05-16   來源:中國科學院上海硅酸鹽研究所  文本大小:【 |  | 】  【打印

    近日,中國科學院上海硅酸鹽研究所施劍林研究員、劉佳男副研究員和華東師范大學步文博教授,在美國化學會權威綜述性學術期刊《Chemical Reviews》在線發表了綜述文章:“Chemical Design and Synthesis of Functionalized Probes for Imaging and Treating Tumor Hypoxia” (Chem. Rev., 2017, 117, 6160-6224)。

  隨著全球生態壞境的惡化及人類社會的老齡化,癌癥發病率及死亡率都呈現逐年上升趨勢。乏氧是實體腫瘤的重要特征,它的存在常成為腫瘤局部復發和遠處轉移的根源,并最終導致治療失敗。因此,乏氧腫瘤的高效診療是國際醫學界公認的實現腫瘤徹底治愈必須克服的首要難題。

  乏氧腫瘤精準影像診斷領域中,研制可有效響應乏氧環境的新型診斷探針,是近年來生物醫學材料研究的前沿熱點,有望實現乏氧腫瘤準確影像。該綜述論文首先從熒光成像、磁共振成像(MRI)、正電子發射型計算機斷層顯像(PET)和光聲成像的角度,系統總結了可探測乏氧區域甚至感應乏氧程度的各種成像探針,并分析了各種成像手段在乏氧腫瘤精確檢測中的優缺點。

  乏氧腫瘤精確診斷的最終目的是實施及時有效的治療,該綜述論文又全面總結了針對乏氧腫瘤的最新治療策略。除了手術侵入性的治療手段之外,臨床上化療和放療是治療惡性乏氧腫瘤的兩大主要手段。對于乏氧腫瘤而言,在常規藥物或放射劑量治療時,乏氧細胞不能被有效殺死,只能通過增加藥物或照射劑量以提高治療效果。近年來,得益于納米生物醫學的快速發展,科研人員已發展出全新的治療策略,包括克服乏氧環境以及利用乏氧環境等。為了克服乏氧微環境對治療的不利影響,研究人員已開發了可在乏氧腫瘤區域釋放氧氣或能產生強大協同治療效果的納米診療探針。更令人欣慰的是,近年來快速發展的響應性納米探針可感應乏氧腫瘤微環境,從而產生理想的治療效果。

  本篇綜述是國際上首篇系統闡述乏氧腫瘤精確診斷和高效治療策略的綜合性論文,不僅全面總結了國內外最新研究成果,更提出了作者在該領域中的觀點看法,揭示了該研究領域的發展方向。這一工作將有望拓展乏氧腫瘤診療的研究思路,對未來化學、材料、生物和醫學領域的研究具有重要的指導意義。

  該小組前期研究工作中,已在稀土功能材料(聚焦于上轉換材料)用于乏氧腫瘤的高效影像診斷和協同治療中取得系列重要進展,相關研究成果已發表于:Nat. Nanotech., 2017, 12, 378-386; J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 13041-13048; J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 9701-9709; J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 8156–8164; Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 1770-1774;Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 8105-8109;Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 14026-14030; Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 2101-2106; Adv. Mater., 2015, 27, 4155-4161; Adv. Mater., 2016, 28, 3987-4011。

  該論文得到了國家自然科學基金項目、上海市優秀學術帶頭人計劃、中科院青年創新促進會以及上海市青年科技英才揚帆計劃的支持。

 

 

 

 

 

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