令人興奮，有望根治癌症！深圳大學合作研發出一種新型二維納米材料

納米材料是有效治療各種癌症的新興治療方法，但是，在未臨床應用之前仍存在著安全性等挑戰性問題仍有待解決。本文報導了一種基於光熱治療（PPT）令人興奮且有希望根除癌症的方法（demonstrate an exciting and promising PTT-based approach for cancer eradication）。

二維（2D）納米材料由於其獨特的層狀結構和優異的光學性質使其在光熱治療（PPT）癌症中展現了巨大的應用前景。然而，材料毒性高，功效一般和分布均勻性差等不足之處仍然是妨礙其臨床應用的關鍵問題。因此，迫切需要開發一種通用的納米材料以滿足臨床應用的目的。

近日，深圳大學張晗教授，瑞典卡羅林斯卡研究所曹義海教授和南方科技大學附屬第一醫院 Liping Liu（通訊作者）開發了一種穩定，高度均勻且無毒的，基於碲-硒（TeSe）的橫向異質結納米材料。相對於其他健康組織，在小鼠中的TeSe納米粒子能夠表現出系統性的腫瘤的靶向能力，且TeSe納米粒子在臨床前模型中幾乎可以完全消除肺癌和肝細胞癌。與腫瘤抑制一致，光熱治療（PPT）改變了腫瘤的微環境並誘導了大量的癌細胞凋亡。總之，本文報導了一種基於光熱治療（PPT）令人興奮且有希望根除癌症的方法。相關論文以題為「Eradication of tumor growth by delivering novel photothermal selenium-coatedtellurium nanoheterojunctions」發表在Science Advances上。

論文連結

https://advances.sciencemag.org/content/6/15/eaay6825

納米材料是有效治療各種癌症的新興治療方法，其治療機制多種多樣，包括作為光熱劑，光動力劑，藥物釋放平臺和光聲成像（PAI）增強劑。其中，2D納米材料由於其在疾病診斷和治療方面的相關潛力，已在醫學領域引起了廣泛關注。諸如黑磷（BP）之類的光敏納米材料通過釋放光熱能和化學治療劑表現出協同抗腫瘤作用。其他2D納米材料，例如還原的氧化石墨烯（rGO）和過渡金屬滷化碳，已應用於各種治療環境。

但是，在未臨床應用之前，在該領域中的一些挑戰性問題仍有待解決，包括第一，生物安全是臨床開發的先決條件，包括短期和長期的安全問題。在大多數情況下，儘管會降低治療效果，但可以通過降低劑量來緩解這些不良反應。第二，應當實現對現有方法的高療效或與常規療法相結合的協同功效。第三，用於臨床的納米材料應該是均質的，從而實現在所有癌症患者中發揮相同的功能。最後，穩定性和生物可降解性是附加因素。理想的治療性納米材料應在穩定性和降解性之間達到動力學平衡，從而使治療效果最大化，並將副作用最小化。

儘管許多現有的2D納米材料是多功能的，但它們在的癌症治療中顯示出各種程度上的不足。其中，碲是硫族元素的一員，是製造工業儀器的重要元素。在過去的幾十年中，使用水熱法，溶劑熱法和真空氣相沉積等已經製造出各種Te納米結構，再通過合理設計實現不同形貌的Te納米材料。在所有這些結構中，只有少數幾個在生物醫學領域能夠成功應用。碲納米材料雖然在空氣中穩定，但在水和其他溶劑中通常不穩定此外，與降解相關的產物通常通過在細胞中形成應力顆粒而具有毒性。

在本研究中，作者製備了一種新型硒包覆的碲納米異質結（TeSe）的2D橫向異質結，具有極高的生物相容性和形狀均勻性，從而展現了明顯的靶向腫瘤和抗腫瘤作用。此外，還展現了TeSe納米材料的抗癌功效，相關機理及其對腫瘤微環境（TME）的影響。

圖1.TeSe納米材料的形貌

圖2.TeSe納米材料的物理性質

圖3.TeSe納米材料的生物安全性評估

圖4.腫瘤靶向效率的研究

圖5.體外和體內PTT

圖6.PTT後的TME變化

總之，本文證明了TeSe納米材料的均勻，穩定和無毒的特徵。儘管僅由Te製成的純納米材料是有毒的，但用Se塗層可以完全消除Te的毒性。而且，可以通過改變Te和Se之間的比例來證明TeSe橫向異質結的納米顆粒的尺寸是可控的，同時當Te：Se的比例為1：1時會產生均勻的橢圓形納米顆粒，從而產生較高的光熱轉換，為發現抗癌納米材料的臨床實踐提供了令人興奮的可能性。（文：Caspar）