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   由華東理工大學(xué)材料學(xué)院施劍林教授和李永生教授帶領(lǐng)的低維材料化學(xué)課題組，最近在多功能有機(jī)-無機(jī)雜化納米生物材料的設(shè)計(jì)、制備與應(yīng)用中取得一系列重要的研究進(jìn)展，發(fā)表了多篇高水平論文。

   納米生物醫(yī)藥如何在未來人類重大疾病診斷和治療中發(fā)揮重要作用是當(dāng)前國際研究的熱點(diǎn)和前沿領(lǐng)域，其中，開發(fā)新穎多功能納米材料在重大疾病診斷和治療方面的應(yīng)用研究將對改善人類健康、提高生活質(zhì)量起到積極的推動(dòng)作用，也是近年來國際納米生物醫(yī)藥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

   低維材料化學(xué)課題組自2006年成立以來，主要從事新型多功能納米生物材料的合成及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究。在課題組發(fā)表的多篇論文中，在磁共振成像（MRI）方面，他們以雙親嵌段共聚物PS-b-PAA和磁性Fe₃O₄納米粒子為研究對象，通過結(jié)合嵌段共聚物自組裝特性和后續(xù)的溶膠-凝膠交聯(lián)技術(shù)，成功制備了具有類似“西瓜”結(jié)構(gòu)的超順磁的氨基或巰基修飾的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合納米粒子（Chem. Commun. 2008, 4463）。通過進(jìn)一步調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)參數(shù)、控制合成過程，實(shí)現(xiàn)了對復(fù)合球粒徑在40-150 nm范圍內(nèi)的有效調(diào)控，r2值達(dá)到320.7 mM^-1s^-1，在MR方面表現(xiàn)出優(yōu)異的成像性能，同時(shí)論證了該材料在活體腫瘤和肝臟MR成像方面的能力（Adv. Funct. Mater. 2010, 5, 773；J. Mater. Chem. 2011, 21, 13825；J. Mater. Chem. 2012, 22, 24936）；在熒光成像方面，他們與化學(xué)與分子工程學(xué)院朱為宏教授密切合作，采用簡單的一步法將疏水的熒光有機(jī)小分子引入到膠束內(nèi)部，制備出一類具有高熒光發(fā)光性能、高分散性及生物相容性、無熒光分子泄漏的核殼型熒光納米復(fù)合材料，并利用這種材料進(jìn)一步探討了其在細(xì)胞層面上的熒光標(biāo)識成像能力（Adv. Healthcare Mater. 2012, 1, 475），并進(jìn)一步將近紅外有機(jī)熒光分子裝載到硅交聯(lián)嵌段共聚物膠束的內(nèi)部，在提高其穩(wěn)定性和發(fā)光性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了該雜化納米生物材料在活體水平上的熒光成像檢測（Chem. Sci. 2013, 4, 1221）；在多模式成像方面，成功制備出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和表面-SH 功能化的超順磁/熒光雜化膠束，然后利用原位還原法在其表面直接擔(dān)載納米金顆粒，得到一類粒徑在 50-200 nm 可調(diào)且均一、單分散、具有優(yōu)異多模式(磁共振/ X線計(jì)算機(jī)斷層掃描/熒光成像)特性的核- 殼結(jié)構(gòu)有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合材料（Small 2013, DOI: 10.1002/smll.201202649），進(jìn)一步結(jié)合原位還原和種子生長的方法制備得到一類具有良好生物相容性、集超順磁和光熱效應(yīng)等功能于一體的金殼涂層的新型有機(jī)-無機(jī)雜化納米復(fù)合顆粒，利用其特有的超順磁特性和金殼近紅外光熱效應(yīng)，詳細(xì)研究其在腫瘤MRI檢測和光熱治療方面的應(yīng)用潛力（Adv. Mater. 2011, 23, 5392）；在納米藥物載體方面，利用PS-b-PAA在選擇性溶劑中形成的膠束作為較大介孔模板、陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）作為較小介孔模板，成功制備了一類具有多級孔結(jié)構(gòu)（核-殼）或空心結(jié)構(gòu)的介孔氧化硅球材料。研究發(fā)現(xiàn)，多級孔材料的形貌可控、核內(nèi)孔徑（12.8-18.5 nm）及小孔殼厚度可調(diào)（5-60 nm）。更重要的是，兩套孔內(nèi)表面的親疏水性質(zhì)不同，為裝載不同親疏水特性的藥物分子提供了便利，是一類理想的裝載多重藥物的載體（J Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15144）。

   最近，該課題組與重慶醫(yī)科大學(xué)、重慶醫(yī)科大學(xué)附屬二院、重慶市海扶公司等單位緊密合作，將有機(jī)-無機(jī)雜化納米生物材料應(yīng)用于無創(chuàng)手術(shù)治療領(lǐng)域，取得新的突破。高強(qiáng)度聚焦超聲治療（High Intensity Focused Ultrasound，HIFU）作為一種高效、經(jīng)濟(jì)、非侵入式的無創(chuàng)治療模式，在臨床上已經(jīng)得到了廣泛的使用。但是如何有效地引導(dǎo)聚焦超聲在體內(nèi)靶向病變組織的能量沉積，并有效地提高HIFU治療的效果，是一個(gè)亟待解決的技術(shù)難題。針對這個(gè)問題，他們通過將超順磁性四氧化三鐵納米粒子和液體氟碳分子引入到膠束核中，進(jìn)一步對膠束殼層進(jìn)行硅交聯(lián)和聚乙二醇修飾，得到一類具有單分散且在生物環(huán)境下長期穩(wěn)定的多功能有機(jī)-無機(jī)雜化囊泡，并進(jìn)一步探討了該雜化納米粒子在磁共振/超聲成像方面以及成像引導(dǎo)下的高強(qiáng)度聚焦超聲治療肝癌腫瘤方面的應(yīng)用研究（Adv. Mater. 2013, 25,2686）。

上述研究成果得到了國家科技部重大研究專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才及上海市曙光學(xué)者等基金的支持。

金納米粒(a, b)/金殼(c)修飾的納米雜化復(fù)合膠束及封面題圖

包裹熒光分子 (a)以及四氧化三鐵/氟碳共封裝(b)的納米雜化膠束/囊泡