激光引导“纳米人工红细胞”可视化精准治疗癌症获新突破

激光引导“纳米人工红细胞”可视化精准治疗癌症获新突破

导读： 通过构建仿生的“纳米人工红细胞（NanoARC）”携带血红蛋白、氧和光敏剂穿透进入到肿瘤内部，突破了肿瘤缺氧微环境和氧供应不足对光动力治疗的障碍；激光照射产生细胞致死的单线态氧和高价铁-血红蛋白，实现了肿瘤的高效治疗。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院蔡林涛研究员领衔的纳米医学研究小组，通过构建仿生的“纳米人工红细胞（NanoARC）”携带血红蛋白、氧和光敏剂穿透进入到肿瘤内部，突破了肿瘤缺氧微环境和氧供应不足对光动力治疗的障碍；激光照射产生细胞致死的单线态氧和高价铁-血红蛋白，实现了肿瘤的高效治疗。相关成果在线发表在Nature出版集团刊物Scientific Reports上（Scientific Reports, 2016, 6, 23393）。

　　蔡林涛研究员及其成员罗震宇博士、郑明彬博士基于团队前期工作基础（ACS Nano, 2013, 7, 2056；ACS nano, 2014，8, 12310;Scientific Reports, 2015, 5, 14258），采用聚合物包载光敏剂（吲哚菁绿）-氧载体（血红蛋白）复合物，覆盖类似红细胞膜的磷脂层，构建了具备携氧和释氧的功能的“纳米人工红细胞”。光敏剂、氧合血红蛋白的光声或荧光信号能够实时监控在肿瘤部位的光敏剂和氧的富集和代谢。在光声、荧光影像的引导下，近红外激光引发，纳米人工红细胞携带的大量的氧分子与光敏剂作用“爆发性”地生成单线态氧；同时部分单线态氧会促使血红蛋白转化为对肿瘤细胞毒性更强、时间更持久的高价铁-血红蛋白，实现了影像引导高效的肿瘤光动力治疗。

　　肿瘤缺氧是实体肿瘤微环境的一个主要特征，会降低化疗、放疗、光动力治疗等对肿瘤的杀伤能力，或产生多药耐药及肿瘤侵袭转移；目前针对肿瘤乏氧的治疗方法主要采用吸入高氧、高压氧仓等疗法，“纳米人工红细胞”能够直接将氧传递到肿瘤内部，改善缺氧微环境，将为肿瘤的氧干预的化疗、放疗、光动力等治疗手段带来新的曙光。

　　该项目获得国家自然科学基金、科技部国际合作、中科院仪器专项、广东省纳米医药重点实验室等基金支持。