癌症的早期靶向诊疗一直以来深受学术界的关注,通过金属增强荧光效应使荧光得以恢复

近期,国际刊物《先进材料》(Adv. Mater. 2016, 28,
9356)报道了中国科学院上海药物研究所与华东理工大学科研人员有关糖基二维材料靶向诊疗方面的最新科研成果。

靶向诊疗,顾名思义,就是针对特定的靶细胞,进行早期诊断和治疗,这将大大提高治疗的针对性,减少对正常细胞的影响,降低副作用。实现精准的靶向诊疗已成为肿瘤等威胁人类健康多病因复杂疾病的临床诊断、放射及化学治疗的重要发展方向之一,也日益成为生命科学领域的重要科学问题。

癌症的早期靶向诊疗一直以来深受学术界的关注。研究团队基于构建以氧化石墨烯为基底的有机功能二维复合诊断材料的前期研究基础(Adv.
Mater
. 2013, 25, 4097; Chem. Soc. Rev. 2015, 44,
4239),利用糖基吡喃腈探针与类石墨烯材料二维硫化钼的超分子自组装,简易构建了新型二维“糖层诊疗材料”。这一系列实验证明,此类材料可靶向癌细胞表面的糖类受体蛋白,实现选择性的肝癌细胞荧光标记,并可进一步经光调控在胞内释放单线态氧,对细胞产生靶向杀伤,而上述现象几乎不在缺乏受体的对照细胞中产生,从而拓展了类石墨烯材料与有机功能分子的复合体在细胞靶向诊疗中的应用。

2016年5月,英国皇家化学会权威化学类综合刊物《化学科学》(Chemical
Science
)以封面形式发表了由中国科学院上海药物研究所研究员李佳、臧奕与华东理工大学副研究员贺晓鹏合作完成的有关靶向诊疗的最新科研成果。

研究团队的相关研究工作还证明了二维硫化钼具备比氧化石墨烯更为优异的细胞靶向标记功能(Chem.
Commun
. 2016, 52,
9418),并可通过表面超分子组装实现选择性细胞富集(Chem. Commun. 2016,
52, 11689)。

基于构建细胞靶向性糖基复合诊疗材料和功能糖基纳米颗粒的前期工作基础,研究人员通过绿色环糊精包裹的金纳米颗粒与含金刚烷修饰的荧光糖探针之间的配位作用,简易构建了一种新型超分子糖基金纳米颗粒。其可通过荧光共振能量转移效应使荧光淬灭,随后与凝集素选择性识别凝聚,通过金属增强荧光效应使荧光得以恢复,且这一凝聚显著增强了材料在红光辐射下释放自由基的能力,从而增强了对靶细胞的杀伤效果。

该研究工作是在上海药物所研究员李佳、臧奕与华东理工大学副研究员贺晓鹏的指导下,由双方课题组的硕、博士研究生姬丁坤、张悦、阿尔及利亚籍留学生Mokhtari
Wahiba等协作完成。

利用纳米金颗粒上述性质及糖基-糖受体特异性相互作用的靶向功能,研究人员实现了对一种高表达半乳糖受体——脱唾液酸糖蛋白受体肝癌细胞的靶向荧光标记与光动力学治疗,并证明材料具有选择性和特异性,不对其他不表达受体的对照细胞产生作用。此外,利用环糊精金颗粒的药物包裹能力,还实现了此类糖基纳米材料对于特定细胞的靶向释药。

研究工作得到了“973”项目、国家自然科学基金、上海市科委国际合作交流项目、上海市青年科技启明星计划等资助。

该项工作为多功能(标记、释药与光动力学治疗)靶向诊疗材料的构建提供了新思路。

文章链接

该研究工作获得了973项目、国家自然科学基金、科技部重大专项、上海市科技人才计划等的资助。

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论文链接

新型二维“糖层诊疗材料”的构建以及基于受体-探针特异性结合,光照产生单线态氧,靶向杀伤肿瘤细胞

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《化学科学》以封面文章形式发表靶向诊疗研究新成果

糖层复合材料对HepG2、敲除ASGPR的HepG2、HCT116、A549及Hela细胞的选择性荧光标记

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光照促进进入细胞的糖层复合材料产生ROS特异性杀伤表达ASGPR受体的肝癌细胞

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