从外面就能看到发光的小鼠大脑

正很长一段时间以来,水母或萤火虫体内的生物发光分子被广泛应用在科学领域,帮助科学家在活体动物体内标记特定的细胞。这些生物发光分子可以让被标记的细胞发光,科学家也就能观察被标记细胞的活动。然而,以前的生物发光分子发出的光不足以穿透厚厚的组织,相机也就无法直接捕捉到这些生物荧光。最近,日本科学家合成出一种新的生物发光分子,其产生的光的亮度是天然生物发光分子的     

扬州光卟啉(激光3号)和Photofrin Ⅱ对瘤细胞杀伤作用的比较及其与瘤细胞结合的关系

由于血卟啉衍生物比较特异地潴留在肿瘤组织中,在光的照射下可以杀伤瘤细胞,所以可用来治疗肿瘤。近年来发展起来的光辐射疗法(PRT)已经用于泌尿生殖系统、呼吸系统以及皮肤等许多恶性肿瘤的治疗,取得比较好的效果。为了进一步提高光辐射治疗的效果,寻找对瘤组织选择作用强的光敏剂是一重要课题。本文报告Walker-256肿瘤细胞对“激光3号”和Photofrin Ⅱ的摄取比较,同时也观察了在激光作用下“激光3号”和Photofrin Ⅱ对L615、L1210瘤细胞的杀伤作用。     

血卟啉衍生物HPD活性组分DHE对DNA空间结构微观光敏损伤特征

自1978年Dougherty将血卟啉的衍生物HPD用于肿瘤的临床治疗以来,世界各国的医生,学者在光动力治疗(PDT)的实验中以及HPD的组成分析和它的光化学和光物理的研究中,以及比较和评价它们对正常和恶性细胞的定位和杀伤,探讨这些光敏剂对癌瘤的作用机制和毒副作用的过程中都取得了十分瞩目的进展和成就.     

磺化铝酞菁对甘氨酰-L-色氨酸的光敏化氧化

光敏化氧化反应是指光敏剂在光作用下氧化底物的过程,它是近年来兴起的光动力学疗法的基础。酞菁化合物与卟啉结构相似,在近红外区(600～700 nm)有很强的吸收,无毒,光与热稳定性好,是很好的敏化剂,某些酞菁能选择性地滞留在肿瘤组织中,对肿瘤细胞有较强的杀伤能力,磺化铝酞菁在水溶液中不聚集,是有应用前景的光动力试剂。磺化酞菁类染料对L-色氨酸的氧化主要是~1O_2反应,但与短肽化合物相互作用的研究较少。本文利用自行合成的磺化铝酞菁研究了它与甘氨酰-L-色氨酸的光敏化氧化动力学,并对其反应机制进行了推断。     

癌症光动力治疗仪的研究进展

光动力治疗是一种可对癌症进行微创介入治疗的新技术,具有创伤小、毒性低、恢复快、选择性和适应性好、可重复/姑息治疗等诸多优点.它利用光敏剂和氧分子在光照时发生的光动力反应,使肿瘤细胞受损乃至坏死,达到肿瘤治疗效果.光动力治疗仪是利用光动力疗法进行癌症治疗时需采用的一种新型医疗仪器.它主要包括光源、光传输系统、控制系统和监测系统等几部分.稳定灵活的光动力治疗仪极大地提高了光动力治疗效果,促进了光动力治疗在临床中的应用.本文主要分析和总结了癌症光动力仪中的重要组成结构的设计,结合光动力治疗仪产品的介绍,对光动力治疗仪的现状和发展进行了比较详尽的阐述和展望.     

生物医用纳米材料在增强肿瘤细胞免疫原性死亡中的应用

激活机体的适应性免疫反应是提升长期抗肿瘤疗效的关键因素.化学治疗、放射治疗、光动力治疗(photodynamic therapy, PDT)等方法可诱导肿瘤细胞发生凋亡并伴随着免疫原性死亡(immunogenic cell death, ICD). ICD引起的损伤相关分子模式(damage associated molecular patterns, DAMPs)分子的暴露或释放可刺激免疫系统发挥抗肿瘤免疫作用,招募抗原递呈细胞(antigen-presenting cell, APC),激活T细胞适应性免疫应答.因此,在肿瘤免疫治疗中ICD诱导剂可以改善其治疗效果,从而提高患者生存率.越来越多的研究表明,基于纳米材料的癌症治疗平台不仅可以实现特定肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)刺激响应的药物控制释放,并且其可以调节TME进而诱导肿瘤细胞发生ICD,这撞击出了癌症纳米医学的新火花.自此以后,设计和构建增强肿瘤ICD效应的生物医用材料的相关研究受到了极大关注.基于此背景,本文首先介绍了肿瘤ICD的成因以及纳米材料在诱导肿瘤ICD中发挥的多重功能.其次...     

金属合金纳米材料的可控合成取得重要进展

<正>最近,中国科学技术大学化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家实验室曾杰教授课题组与厦门大学分子影像暨转化医学研究中心刘刚教授合作,在金属合金纳米材料的可控合成及其生物和催化应用方面取得重要进展.研究人员通过共还原的途径,首次在溶液中合成出五角星形金铜合金纳米晶体,并使用新型材料成功治愈小鼠乳腺癌.同时,由于该新型材料具有大量的高指数晶面,它在对硝基苯酚还原反应中展现了不俗的催化性能,该工作7月在线发表于Nature Communications(doi:10.1038/ncomms5327).一般来说,如果光的波长在近红外区(700~900 nm),光在生物组织内穿透深度达到最大值.而对于金属纳米材料而言,它们在紫外-可见-近红外区具有等离基元共振现象,可以在这些区域有很强的光吸收和光热转化能力.光热产生的高温可以杀死癌细胞,从而实现肿瘤的无创治疗.因此,从理论上讲,采用该办法治疗人类肿瘤是可行的.与放射治疗、化学药物治疗等传统方法相比,该疗法无需     

黑磷基纳米材料抗肿瘤研究进展

黑磷(black phosphorus, BP)作为一种新兴的二维纳米材料因其优异的性质近年来被广泛应用于肿瘤治疗中.首先, BP具有较宽的光吸收范围和较高的光热转化效率,因此在肿瘤光热治疗(photothermal therapy, PTT)中展现出巨大的应用潜力;其次,由于具有独特的电子结构, BP可以作为高效的光敏剂,在光照下产生大量的活性氧,用于肿瘤的光动力治疗(photodynamic therapy, PDT);此外, BP本身具有大的比表面积,可以作为纳米载体高效负载各种药物,进行肿瘤化学治疗.最近, BP作为放疗增敏剂在肿瘤放射治疗中也取得了不错的效果;更为重要的是, BP拥有大多数无机材料所不具备的良好生物相容性和可降解性,对机体造成的毒副作用较小,为实现其临床应用打下了坚实基础.基于以上多种优良性质, BP不仅能够满足肿瘤单一模式治疗的要求,而且在肿瘤多模式治疗中也具有得天独厚的优势.本文将从BP基纳米材料在肿瘤PTT、PDT、化学治疗、放射治疗以及联合治疗方面的研究进展进行综述,并对BP基纳米材料在未来肿瘤治疗研究中的应用前景进行展望.     

基于血小板的抗癌新疗法

正近年来,针对肿瘤的光热疗法因治疗部位精确可控、杀伤效率高且副作用小等优点,受到越来越多的关注。为此科学家研发了多种载体,期望将光敏剂递送至肿瘤部位。但由于肿瘤的异质性和个体差异,光热疗法的治疗效果仍有待提高。肿瘤组织具有致密的细胞外基质和较高的间质渗透压,这进一步限制了载体内的光敏剂向肿瘤内的渗透。此外,     

来自海洋的光

约瑟夫·伊萨耶维奇,您感兴趣的科学对象是生物发光,即生物机体的发光,这种现象的什么东西吸引了您? 这生物机体的动力问题是生物学最困难的课题之一。当您研究某种结构——一个细胞或一个器官时,可以把它取样并保存起来,但生物机体的动力反应在极     

竹红菌甲素的光化学(Ⅷ)——甲素与半胱氨酸的光结合及敏化氧化半胱氨酸的研究

竹红菌甲素(简称HA)是由箭竹中提取的,它在我国云南省蕴藏量丰富。甲素配合可见光照射已被有效地用于治疗某些皮肤疾患。最近已报道了甲素可以选择性地停留在肿瘤细胞中,用光动力杀伤人癌细胞和动物实体肿瘤细胞并抑制肝癌细胞线粒体和微粒体的生长。     

光动力活性氧的研究进展

在光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)治疗癌症的过程中,由光敏剂介导产生的活性氧起到了关键作用.本文主要从PDT三要素(光、氧气、光敏剂)所涉及的光敏剂靶向性、光照频率转换、氧气递送等方面介绍了增加靶部位活性氧(reactive oxygen species,ROS)的方法;总结了用于单线态氧直接检测的光电倍增管、单光子雪崩二极管、负反馈雪崩二极管检测器,以及间接检测单线态氧、羟基或超氧阴离子的新型荧光或化学探针;描述了ROS引发的从基因、蛋白质到细胞层面的凋亡信号通路以及免疫反应诱导肿瘤细胞凋亡的作用机制.     

以肿瘤血管为靶的抗体导向治疗

抗体导向治疗是肿瘤综合治疗的重要组成部分.成功的抗体导向治疗取决于两个关键因素;一是抗体及与其偶联物的性能.二是特定靶抗原的选择。理想的抗体应至少满足4个条件:( ⅰ)对肿瘤细胞有高度特异性;(ⅱ)能与细胞毒素牢固结合,而又不影响其与靶抗原的结合;( ⅲ)不引发机体对抗体的免疫反应;( ⅳ)必须有效浓集于肿瘤区.自1975年杂交瘤技术问世以来,人们利用单克隆抗体(单抗)识别抗原的高度特异性,针对肿瘤细胞特异或相关抗原进行了大量抗体导向治疗研究,期望这种“魔弹”能特异杀伤肿瘤细胞,而对正常细胞无害.经过20多年的实践,以传统单抗为载体的抗体导向治疗虽然在动物体内取得了成功,而临床效果并不理想.其主要原因是鼠源性单抗在人体反复应用后会引起人抗鼠抗体反应,使临床疗效减弱或消失;由于肿瘤间质高压,使大分子量的完整抗体难以穿透到肿瘤内部,放射性核素示踪研究表明注入体内的抗体仅有 0.01％～0. 1％到达肿瘤部位;另外,肿瘤细胞抗原的异质性,肿瘤细胞的遗传不稳定性所导致的抗药性,亦给针对肿瘤细胞的抗体导向治疗增添了困难.     

石墨烯量子点在肿瘤诊断与治疗中的应用

传统的治疗方式存在诸多缺陷,促使肿瘤治疗的研究转向纳米技术方向。利用纳米技术能够开发和制备纳米尺寸的功能材料,并将其用于疾病治疗、诊断和成像剂等方面。石墨烯量子点作为兼具石墨烯片状结构和量子点发光性质的碳基纳米材料,具有低生物毒性、高荧光量子产生率、稳定的光致发光性和优异的生物相容性等优点,被广泛应用于催化、传感、生物成像、医学诊断以及肿瘤治疗等不同的领域,也因此成为生物医药材料的研究热点。结合石墨烯量子点的制备、性质和应用等,文章主要综述了石墨烯量子点在药物递送、光动力治疗、光热治疗以及荧光成像与示踪等肿瘤诊断与治疗方面的研究。     

石墨烯量子点在肿瘤诊断与治疗中的应用

传统的治疗方式存在诸多缺陷，促使肿瘤治疗的研究转向纳米技术方向。利用纳米技术能够开发和制备纳米尺寸的功能材料，并将其用于疾病治疗、诊断和成像剂等方面。石墨烯量子点作为兼具石墨烯片状结构和量子点发光性质的碳基纳米材料，具有低生物毒性、高荧光量子产生率、稳定的光致发光性和优异的生物相容性等优点，被广泛应用于催化、传感、生物成像、医学诊断以及肿瘤治疗等不同的领域，也因此成为生物医药材料的研究热点。结合石墨烯量子点的制备、性质和应用等，文章主要综述了石墨烯量子点在药物递送、光动力治疗、光热治疗以及荧光成像与示踪等肿瘤诊断与治疗方面的研究。     

癌症声动力治疗装置的研究进展

声动力治疗是在光动力治疗基础上发展起来的一种新型癌症无创治疗技术,相对于光动力治疗具有无创、穿透性强、特异性好、安全性高等诸多优点.声动力治疗利用声敏剂与氧在超声作用下产生具有生物毒性的活性氧,起到杀伤肿瘤细胞的作用,但其具体作用机制还在进一步的研究中.声动力治疗目前在治疗超声参数设置、肿瘤定位及定点治疗、温度监测以及活性氧检测等方面还存在诸多问题.为使声动力治疗方法在科研和临床应用中取得更好的效果,科学合理的声动力治疗装置是不可或缺的.目前声动力治疗大多采用具有普适性的超声治疗仪,缺乏针对性.因此,根据声动力治疗的特点改进已有的超声设备,或设计专用的声动力治疗装置有利于更好地监测和调控声动力治疗过程,使声动力治疗得到更加稳定可靠的效果,推动其在科研和临床中的应用.本文从上述声动力治疗中存在的问题出发,介绍了声动力治疗装置的关键结构及其技术发展,对声动力治疗装置的研究现状进行了分析和展望.     

纳米技术识别和调控肿瘤微环境用于肿瘤诊疗的研究进展

肿瘤是由肿瘤细胞及其周围的基质细胞和非细胞组分构成的复合体.肿瘤微环境在肿瘤的生长与转移过程中发挥至关重要的作用,因此越来越多的研究致力于探索靶向或调控肿瘤微环境的诊断试剂和治疗药物.新兴的纳米技术为肿瘤的精确定位和早期诊断、靶向、长效和联合治疗提供了重要的研发平台,为克服传统药物非特异性靶向和非选择性损伤机体组织的瓶颈问题提供了可能.本文概述了肿瘤微环境的组成、特性及关键调控因子,总结了目前针对肿瘤微环境的抗肿瘤药物研究进展,阐述了靶向型和调控型纳米材料诊断肿瘤微环境的最新进展,同时对靶向和调控肿瘤微环境的纳米材料在肿瘤治疗方面的应用进行综述.提高纳米药物和诊断试剂的特异性及诊疗一体化,将是未来的重要发展方向之一.     

超声激活血卟啉杀伤S180癌细胞研究初报

血卟啉是一种有机光敏剂,它具有在肿瘤组织优先聚集的特性,可以被光激活,产生具有细胞毒性的单线态氧,多数学者认为单线态氧具有强氧化能力,对癌细胞的显微和亚显微结构具有破坏作用.根据血卟啉衍生物只有在受激发后才能产生单线态氧的特性,目前国内外学者在研究与临床治疗中均采用激光激活血卟啉的方法.但由于激光难以透入深层组织,使光动力治疗受到一定的限制,与激光相比,超声具有可聚焦于深层组织的特点,适用于不同深度部位癌组织的治疗,而且超声装置简单,造价低廉,操作方便,便于推广,因此用超声激活血卟啉代替激光具有较好的应用前景.     

光敏性单克隆抗体的制备及其细胞毒作用的观察

光敏化剂血卟啉(Hp)及其衍生物(HpD),近年来已作为新型抗肿瘤药物应用于临床,然而其对肿瘤组织的选择性作用不十分理想,对肿瘤周围及其它正常组织也有损伤。为增强其特异性改进杀伤肿瘤效果,我们选择抗人T淋巴细胞MCAB作为HP的特异载体,制备出MCAB-Hp的杂交分子,这种杂交分子兼备二者的特点,在体外对T细胞性白血病细胞有选择性杀伤,从而表明这类杂交分子在肿瘤治疗中的潜力。     

纳米光敏剂NaYF_4:Yb,Tm@NaGdF_4:Yb@SiO_2@TiO_2-Au的制备和碘标记性能

上转换纳米颗粒为发展深组织下肿瘤的成像和光动力治疗(PDT)提供契机.良好的活性氧物种(ROS)产生能力和显像灵敏度是光敏剂应用于肿瘤诊疗的前提.本研究采用吸附法将Au纳米粒(AuNPs)与聚乙烯亚胺修饰的NaYF_4:Yb,Tm@NaGdF_4:Yb@SiO_2@TiO_2纳米粒子(UST)复合,制备近红外光驱动的纳米光敏剂UST-Au,并借助Au-I~-亲和作用标记放射性核素~(131)I~-.研究了AuNPs用量对产物的形貌特征和应用性质的影响,以及光敏剂在碘标记前后的分散稳定性和ROS产生性能,分析了~(131)I~-标记的光敏剂作为单光子发射计算机断层扫描(SPECT)成像探针的可行性.结果表明AuNPs的负载使UST-Au的ROS产生能力明显优于UST.当AuNPs用量为3 wt%(重量百分比)时,光敏剂的尺寸分布较窄、zeta电位较高且ROS产生性能最佳. UST-Au对I~-的结合量随Au含量的增加而增大,对~(131)I~-的标记率超过95%,且I~-标记后光敏剂的分散稳定性和ROS产生性能无明显减弱.这些独特性能使UST-Au有望应用于SPECT影像引导的肿瘤光动力治疗.