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南京工業(yè)大學(xué):新型有機(jī)磷光閃爍體材料開發(fā)成功
  發(fā)布日期:2022-09-28

9月26日,從南京工業(yè)大學(xué)傳出消息,中國(guó)科學(xué)院院士黃維、該校安眾福教授團(tuán)隊(duì)與廈門大學(xué)陳洪敏教授課題組合作,利用純有機(jī)磷光閃爍體材料,實(shí)現(xiàn)低X射線劑量下的高效光動(dòng)力治療,展現(xiàn)了該類材料在深層腫瘤治療方面的巨大應(yīng)用潛力。

據(jù)介紹,光動(dòng)力療法主要通過特定波長(zhǎng)的激光照射,使富集于腫瘤部位的光敏劑受到激發(fā),處于激發(fā)態(tài)的光敏劑會(huì)把能量傳遞給周圍的基態(tài)氧分子,生成活性氧,其中主要是單線態(tài)氧,產(chǎn)生細(xì)胞毒性,進(jìn)而殺滅病變細(xì)胞與組織;具有空間選擇性高、不易產(chǎn)生耐藥性、系統(tǒng)毒副作用低等特點(diǎn),近年來被廣泛用于皮膚癌等的治療。然而,傳統(tǒng)的光動(dòng)力療法所使用的常見激發(fā)光源如可見光和近紅外光,在組織中的穿透深度通常小于1厘米,對(duì)實(shí)體瘤和深部腫瘤的療效有限。因此,實(shí)現(xiàn)深層腫瘤的有效治療是腫瘤光動(dòng)力治療領(lǐng)域的主要挑戰(zhàn)之一。

針對(duì)這一科學(xué)難題,該研究團(tuán)隊(duì)通過引入重原子實(shí)現(xiàn)放射增敏,利用重原子和含孤對(duì)電子的氮、氧等元素促進(jìn)單線態(tài)和三線態(tài)之間的系間竄躍,進(jìn)而促進(jìn)三線態(tài)激子的產(chǎn)生,制備出可直接利用X射線的光敏劑,將閃爍體與光敏劑合二為一。

“這與傳統(tǒng)的以X射線激發(fā)閃爍體作為能量媒介,依賴閃爍體與光敏劑之間能量傳遞的策略不同,我們的純有機(jī)磷光閃爍體材料既可以直接吸收X射線,又可以作為光敏劑,將兩個(gè)功能合二為一,提高X射線的能量轉(zhuǎn)化效率,從而提升X射線光動(dòng)力治療效果。” 安眾福介紹,傳統(tǒng)X射線光動(dòng)力治療所需的劑量一般在1戈瑞以上,而他們?cè)?.4戈瑞的低劑量輻照下,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)小鼠乳腺癌的治療,深層腫瘤被有效消除,且對(duì)正常組織和細(xì)胞幾乎無毒副作用。

純有機(jī)磷光閃爍體是該團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期以來一直在研究的材料。如今,他們成功實(shí)現(xiàn)了純有機(jī)閃爍體在X射線激發(fā)下的光動(dòng)力治療,展現(xiàn)了該類材料在深層腫瘤治療方面的巨大應(yīng)用潛力。這一創(chuàng)新性研究成果,不僅為利用新型閃爍體材料進(jìn)行深層腫瘤治療提供了可能,也有望為有機(jī)閃爍體在生物醫(yī)藥和納米技術(shù)等領(lǐng)域開辟新的應(yīng)用窗口。

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