Adv Mater:基於螢光碳點的診斷治療納米藥物研究獲進展

2020-11-24 生物谷

近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所孫再成研究小組和中國科學院長春應用化學研究所的謝志剛和景遐斌課題組合作開發了基於螢光碳點的診斷治療納米藥物，為實現個性化治療奠定了基礎，相關成果發表在《先進材料》上（Min Zheng et al. Adv. Mater. DOI： 10.1002/adma. 201306192）。

診斷治療藥物是能夠將治療和診斷功能集成在一起的新型納米藥物，它將成像製劑和治療藥物有機地結合在一起，一次給藥後，可以達到診斷和治療的雙重目的，或者實現對治療效果的跟蹤，因而可以提供重要的病理信息，以及腫瘤和患者之間的個體性差異等重要信息。這些信息將有助於醫生對治療策略的制定，包括對治療時間、藥物的選擇和劑量等做出明智的決策。這種「個性化治療」可以提高療效，降低目標毒性，全面提高患者的生活質量和治癒效果。

作為一種新型的碳納米材料，螢光碳點所具有的超小的粒徑、優異的發光特性、低毒性、良好的生物相容性和親水性等特徵引起了人們極大的研究興趣。孫再成和謝志剛的研究團隊創新性地用多色發光的碳點作為藥物載體，通過碳點和抗腫瘤化療藥物奧沙利鉑的共價偶聯作用合成出新型的超小尺寸（~3nm）診斷治療納米藥物，這一納米藥物可以同時將成像物質（碳點）和藥物釋放到特定的位置和器官，實現檢測和治療疾病的一次完成。這種個性化治療手段既提高了療效又降低了藥物的副作用，從小鼠的肝癌腫瘤的治療效果來看，該納米複合藥物具有療效高、毒副作用小的優點。

除此之外，該研究團隊還首次利用螢光內濾效應設計了基於碳點的納米傳感器，達到檢測水質中常見的無機汙染物六價鉻離子的目的，該傳感器具有成本低、操作簡便和分析迅速等優點，相關工作已經發表於ACS Applied Materials & Interfaces（Min Zheng et al. ACS Applied Materials & Interfaces 2013， 5， 13242-13247）。而他們製備的碳點-TiO2複合材料則實現了可見光催化淨化水質的特性（Dan Qu et al. Nanoscale 2013， 5， 12272-12277）。

上述研究得到了中國科學院「百人計劃」和國家自然科學基金委的支持。（生物谷Bioon.com）

生物谷推薦的英文摘要

Advanced Materials           DOI: 10.1002/adma.201306192

Integrating Oxaliplatin with Highly Luminescent Carbon Dots： An Unprecedented Theranostic Agent for Personalized Medicine

Min Zheng1， Shi Liu2，3， Jing Li2， Dan Qu1，3， Haifeng Zhao1， Xingang Guan2， Xiuli Hu2， Zhigang Xie2，*， Xiabin Jing2 andZaicheng Sun1，*

A theranostic nanomedicine (CD-Oxa) is synthesized by means of the condensation reaction between the amino groups on the surface of fluorescent carbon dots (CDs) and the carboxyl group of the oxaliplatin derivative Oxa(IV)-COOH. CD-Oxa， which integrates the optical properties of CDs and the anticancer function of oxaliplatin， could be used for simultaneous drug delivery and fluorescent tracking.

 

相關焦點

  • 基於螢光碳納米材料的高帶寬可見光通訊器件研究取得進展
    基於螢光碳納米材料的高帶寬可見光通訊器件研究取得進展 2018-09-12 長春光學精密機械與物理研究所 【字體該工作對於研究解決碳納米點的固態猝滅以及推動碳納米點在照明及可見光通訊器件中的應用具有重要意義。
  • 研製出基於碳納米點的超穩定強螢光複合材料
    近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究員曲松楠課題組首次研製出基於碳納米點的超穩定、強螢光複合材料，該工作利用靜電誘導自組裝過程，通過碳納米點表面電荷逐步靜電吸附離子並原位形成無機包覆層
  • 長春光機所在螢光碳點對癌症藥物選擇性釋放研究取得進展
    近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所發光學及應用國家重點實驗室副研究員曾慶輝等利用綠色螢光碳點（CDs）做藥物釋放載體，成功實現了藥物對癌細胞的選擇性釋放、螢光示蹤一體化的研究。
  • 【中國科學報】螢光碳點捕捉腦腫瘤細胞
    前不久，中科院長春光學精密機械與物理研究所研究員孫再成的研究小組、中科院長春應用化學研究所研究員謝志剛和景遐斌的課題組，與四川大學高會樂副教授課題組合作，通過螢光活體成像系統，觀察了碳點在荷瘤小鼠內的生物分布，為腦腫瘤的早期診斷和進一步構建智能化納米藥物奠定了堅實的基礎。
  • 長春光機所研製出基於碳納米點的超穩定強螢光複合材料
    近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究員曲松楠課題組首次研製出基於碳納米點的超穩定、強螢光複合材料，該工作利用靜電誘導自組裝過程，通過碳納米點表面電荷逐步靜電吸附離子並原位形成無機包覆層，實現具有超高穩定性、強發光的碳納米點複合材料，在開發基於碳納米點的光電器件領域具有重要的應用前景。
  • 安徽大學在新型螢光碳納米材料研究取得新進展
    碳點(CDs)具有優良的光學性能和細胞相容性，是應用於生物醫學領域的理想納米材料。然而，CDs在近紅外(NIR)區域的微弱響應阻礙了其實際應用。近日，安徽大學畢紅教授團隊與田玉鵬教授團隊以及鄭州大學盧思宇教授合作，在新型近紅外多光子發射碳點的可控制備和生物標記的相關研究取得重要進展。
  • 我校在納米藥物載體研究方面取得新進展
    哈工大報訊（肖克 文/圖）記者日前獲悉，城市水資源與水環境國家重點實驗室戴志飛課題組在納米藥物載體方面進行了系統深入的原始創新性研究，又取得一系列重要研究進展。一年來，該課題組連續發表高水平論文，最高影響因子達12.73，其研究成果被作為亮點報導介紹，標誌著我校在此領域的研究水平達到了國際先進水平。
  • 上海交大竇紅靜教授團隊開發了一種基於多糖螢光納米顆粒的腫瘤...
    究其原因，由於腫瘤細胞的異質性和可塑性，部分腫瘤細胞在給藥一段時間後，通過耐藥基因的過表達而對治療藥物產生耐藥性，使得治療效果變差乃至完全無效。　　針對如上背景，為了對腫瘤化療耐藥性提供一種準確、高效的評估方法，並指導相應的治療方案，近日，上海交大竇紅靜教授團隊與復旦大學附屬金山醫院許國雄教授團隊、上海交大附屬瑞金醫院周敏教授團隊合作，以基於多糖的螢光納米顆粒為底物來檢測腫瘤細胞內吞行為的異質性，並由此建立了一種基於多糖螢光納米顆粒的流式細胞術進行腫瘤耐藥性的高效診斷。
  • 科學網—首次實現碳納米點在「黃金窗口」激發螢光
    本報訊 近日，鄭州大學物理學院教授單崇新團隊，在具有多光子上轉換螢光的紅光/近紅外碳納米點研究方面取得重要進展，相關研究結果發表於
  • 上海藥物所等在螢光分子探針研究中取得進展
    上海藥物所等在螢光分子探針研究中取得進展 2016-09-30 上海藥物研究所 【字體： 2016, 7, 6325）報導了中國科學院上海藥物研究所在螢光分子探針構建與應用方面的研究進展，這是繼今年七月以來（Chem. Sci. 2016, 7, 4004）《化學科學》第二次以封面形式報導上海藥物所李佳課題組在分子探針與診斷方面的前沿交叉科研工作。
  • 科學家研製出高載負量高螢光亮度碳納米點
    近日，中科院長春光機所曲松楠團隊首次研製出高載負量、高螢光亮度的碳納米點@二氧化矽複合凝膠。
  • 國家納米中心基因沉默研究獲進展
    近日，中國科學院國家納米科學中心研究員丁寶全課題組在基於核酸自組裝的基因沉默系統用於腫瘤治療研究中取得進展，相關研究成果以Branched Antisense and siRNA Co-assembled Nanoplatform for Combined Gene Silencing and Tumor Therapy為題，發表在
  • 碳量子點的主要應用
    碳量子點的研究引起了國內外學者的廣泛關注，近年來更是掀起了以天然物質為碳源製備碳量子點的研究熱潮。 碳元素是自然界中含量最豐富的元素之一，也是構成生命體最基本的元素。近年來，含碳納米材料引起了廣泛的研究興趣，如碳納米管、富勒烯等。但由於其自身缺陷，如納米金剛石製作成本和分離成本過高、碳納米管水溶性較差，且不是有效的光學發射體（尤其在可見光範圍內），在很大程度上限制了這些碳材料更為廣泛的應用。碳基納米點是一種新型的零維碳納米材料，相比於傳統的碳材料，其製作成本、分離成本更為低廉。
  • 基於納米鐵氧體磁性材料的腫瘤治療研究獲進展
    同時，依靠pH和氧化還原策略觸發藥物釋放的常規方式，無法通過外部刺激控制其釋放過程，使得該類技術的發展面臨挑戰。近年來，利用磁控方法克服腫瘤耐藥性，實現安全、可控、有效地治療癌症已成為該領域的研究熱點之一。該方法可自由控制納米藥物的釋放時間，提高藥物的釋放量，並在有效範圍內增大對腫瘤的機械殺傷。
  • 長春光機所研製出橙紅光波段最高螢光量子效率的碳納米點
    發光碳納米點是近十年興起的新型納米發光材料，其無毒、發光性能好、生物相容性好、原料廣泛等優點，引起國際上廣泛的關注。該領域發展面臨的瓶頸是缺少調控碳納米點發光帶隙的手段和增強其螢光量子效率的方法。目前，碳納米點在藍光和綠光波段已實現較為高效的發光，但在可見區長波長波段，特別是橙光到紅光波段，缺少高效率發光的碳納米點。
  • 長春光機所研製出高載負量、高螢光亮度碳納米點@二氧化矽複合凝膠
    然而，基於碳納米點的固態發光材料發展遇到瓶頸，主要問題是碳納米點在固態時存在嚴重的因聚集引起螢光淬滅。雖然已有報導證明在碳納米點低載負量的複合體系下，可以得到高的螢光量子效率，但是當提高碳納米點載負量時，螢光量子效率卻會大幅降低，不能應用於高亮度的照明器件。
  • 吉林大學楊柏團隊綜述:碳點,一種應用廣泛的新型碳基納米材料!
    碳點（CDs）作為一種新型的碳基納米材料，由於其多樣的物理化學性質和良好的生物相容性、獨特的光學性能、低成本、生態友好性、豐富的官能團（如氨基、羥基、羧基）、高穩定性和電子遷移率等優點，近年來引起了廣泛的研究興趣。
  • 金屬納米糰簇強螢光研究獲進展
    近日，安徽大學和美國卡內基梅隆大學、匹茲堡大學合作完成的一項研究，使人類有望開發出新一代生物螢光檢測與診斷試劑，為進一步了解金屬納米糰簇的螢光起源提供了新思路和方法
  • 《自然—方法學》重磅綜述：納米測溫學研究進展和未來發展趨勢
    作者 | 小柯機器人螢光納米測溫學是一種基於具有溫度敏感的螢光特性材料實現高靈敏度、亞微尺度解析度的非接觸式溫度測量技術。該技術在納米流體學、催化反應、微電子學得到了廣泛應用。近年來，最為熱門的應用方向則是將納米測溫學引入到細胞生物學、藥物開發、以及疾病早期診斷和治療研究中。
  • 鄭州大學物理學院在水溶液中碳納米點磷光發射研究取得新進展
    我院在水溶液中碳納米點磷光發射研究取得新進展從遠古時期神農氏的「夜礦」，到《搜神記》記載的「純白而夜光，可以燭室」的隨侯珠，再到春秋戰國時代的「懸黎」和「垂棘」之璧，「晝視之如星，夜望之如月」的夜明珠的傳說和神奇故事在人類歷史文獻中屢見不絕