溫州醫科大學陳蔚教授和中國科學院大學溫州研究院沈建良研究員團隊關於磁性氧化鐵在腫瘤診斷與治療方面應用的綜述

2021-01-21 Theranostics
近年來，無機納米材料在腫瘤的診療一體化方面受到了越來越多的關注。雖然在實驗階段表現出了良好的性能，但是距真正的診療一體化仍有差距。磁性氧化鐵納米材料憑藉其自身獨特的磁共振成像性能、生物降解性以及磁靶向能力在納米材料的臨床轉化方面表現出了獨特的優勢，部分磁性氧化鐵藥物已經作為多功能造影劑用於臨床。近日，溫州醫科大學陳蔚教授和中國科學院大學溫州研究院沈建良研究員團隊在生物醫學1區雜誌《Theranostics》(2018 IF: 8.063)上發表論文，報導了近年來磁性氧化鐵在腫瘤診斷與治療方面的最新應用，系統的闡述了磁性氧化鐵從合成、修飾改性、多模態成像、成像指導的腫瘤治療以及臨床轉化方面的研究進展及存在問題，為研究者更好的了解磁性氧化鐵在腫瘤診療一體化方面的現狀提供了參考。

傳統的磁性氧化鐵憑藉其自身獨有的磁性被廣泛應用於磁靶向載體以及T2加權磁共振成像的造影劑，同時也表現出了良好的生物安全性以及生物降解性。近年來，研究表明當磁性氧化鐵納米顆粒的尺寸小於5 nm時，其共振成像能力變為T1加權，因此為設計腫瘤響應性的T2-T1共振成像造影劑提供了可能。磁性氧化鐵在外加交變磁場下表現出了優良的發熱性能，可用於腫瘤的磁熱治療，但是傳統的磁性氧化鐵納米顆粒的光熱性能並不理想，這很大程度上限制了其在腫瘤治療方面的應用，研究表明通過構造磁性氧化鐵納米顆粒的團簇結構可以顯著提升其光熱治療效果，為解決磁性氧化鐵光熱性能差的問題提供了方法。以芬頓反應為基礎的納米酶在腫瘤治療方面表現出了獨特的優勢，很多以磁性氧化鐵作為無機納米酶的研究被報導，但是腫瘤微環境的酸鹼度無法滿足芬頓反應的最佳條件，因此，通過輔助熱療以及外加光照等條件實現的熱芬頓治療以及光芬頓治療也逐漸引起了人們的重視。通過仿生修飾，利用磷脂外殼、生物膜提取物、適配體等對磁性氧化鐵進行修飾，在保證其成像性能及磁靶向性能的情況下，進一步增強其血液循環能力、腫瘤靶向性及響應性，實現了光敏劑、化療藥物、siRNA及其他功能成分的遞送，為磁性氧化鐵的臨床轉換提供了有力保證。


中國科學院大學溫州研究院沈建良研究員及溫州醫科大學陳蔚教授為通訊作者，課題組研究生趙聖哲為第一作者，上海交通大學博士後於緒江為共同第一作者。該研究工作得到了國家自然科學基金 (31800833 和 21977081)、浙江省自然科學基金重點項目 (Z19H180001)、和溫州生物材料與工程研究所科技重大專項(WIBEZD2017001-03)等項目的資助。


參考文獻：

Shengzhe Zhao, Xujiang Yu. Yuna Qian, Wei Chen, Jianliang Shen, Multifunctional magnetic iron oxide nanoparticles: an advanced platform for cancer theranostics. Theranostics. 2020. 10 (14): 6278-6309.

原文連結：https://www.thno.org/v10p6278.htm

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