稀土上转换纳米智能探针研究取得新进展

近日，国际著名综合性学术期刊《自然通讯》 （Nature Communications）在线发表了由新加坡南洋理工大学邢本刚教授、新加坡科技研究局（A*STAR）Malini Olivo教授以及厦门大学刘刚教授作为共同通讯作者的研究论文:《稀土上转换纳米粒子的共价交联及其在活体肿瘤精准诊疗中的应用》（In vivo covalent cross-linking of photon-converted rare-earth nanostructures for tumour localization and theranostics.Nat Commun. 2016,7:10432)。

该研究创建了一种新颖的光声/荧光多模态导向的诊疗策略以响应复杂的肿瘤组织微环境，并成功的将功能化稀土上转换纳米粒子特异性地富集在活体动物的肿瘤部位以达到精准的靶向诊疗。在肿瘤组织高表达组织蛋白酶的作用下，纳米结构表面的功能性多肽被选择性切断，暴露出的氨基酸残基和相邻粒子表面特异的识别分子发生共价交联反应，从而促进了该纳米结构在肿瘤部位有效的选择性富集。实验结果表明，这种策略不仅能够将稀土上转换纳米粒子选择性地富集在肿瘤部位, 同时还能增加交联的稀土上转换纳米粒子在近红外激光（808 nm）辐照下的发光效率, 从而可以进一步提高纳米结构表面负载的光敏剂所产生的活性氧。更重要的是，在靶向基团的导向作用下，该诊疗一体化探针在小动物肿瘤模型的活体原位和静脉注射治疗方式中均获得显著增强的抗肿瘤治疗效果，并可同时实现光声成像实时无创疗效监测，表明该策略在影像指导下的肿瘤精准靶向诊疗方面具有巨大的应用潜力。

该研究工作得益于多个科研团队的精诚合作，并得到了美国卫生研究院的陈小元教授、苏州大学高明远教授以及陈华兵教授等研究组的大力帮助。该项研究工作得到了新加坡南洋理工大学启动基金、国家科技部973课题、国家自然科学基金优秀青年基金和教育部新世纪优秀人才计划等项目资助。