偶联阿霉素10B4C纳米颗粒的制备及其在联合硼中子俘获治疗/化疗中的应用

硼中子俘获治疗（boron neutron capture therapy,BNCT）是一种二元靶向肿瘤治疗方法,研发新型多功能硼药是提高BNCT疗效的关键.本研究通过对¹⁰B₄C纳米颗粒进行表面化学修饰制备了一种新型多功能纳米硼药.首先在¹⁰B₄C纳米颗粒表面接枝超支化聚丙三醇（PG）,然后通过pH敏感的腙键偶联阿霉素（DOX）,得到纳米硼药¹⁰B₄C-PG-DOX.PG层的高亲水性使¹⁰B₄C-PG-DOX在水溶液中具有良好的分散性和稳定性;而DOX单元的引入使¹⁰B₄C-PG-DOX带有正电荷并赋予纳米颗粒一定的亲脂性,从而更容易被肿瘤细胞内吞.当¹⁰B₄C-PG-DOX的浓度为10μg¹⁰B/mL时,平均每个4T1小鼠乳腺癌细胞中¹⁰B原子数高达（4.92±0.36）×10<...     

硼中子俘获治疗临床应用进展及展望

硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy, BNCT)具有精准肿瘤靶向性、生物自适性强、对正常组织损伤小和治疗次数少等优点.目前, BNCT的发展还面临研发硼(10B)含量高和肿瘤细胞靶向性强的含硼药物、开发更为精确的硼剂量测量与治疗计划系统,以及建造安装在医院内的加速器中子源等问题.已经开展的BNCT临床研究主要包括新诊断胶质母细胞瘤、复发胶质瘤、复发头颈部肿瘤、脑膜瘤、恶性黑色素瘤、肝转移癌等病种.然而,高质量的BNCT临床试验尚欠缺.开展高水平临床试验是BNCT发展的必经之路,只有获得更多高级别临床研究证据,才能有效推动BNCT临床应用.胶质母细胞瘤的BNCT研究可以考虑从新诊断的初治患者开始,其他肿瘤从复发/转移患者的后线治疗做起.需要探索BNCT联合治疗模式,比如将BNCT与传统光子放疗、免疫治疗、靶向治疗和化疗等多种治疗方法有机结合,还可以探索多种给药途径来提升肿瘤对含硼药物的摄取. BNCT的发展需要多领域、多学科的协作,共同促进BNCT早日成为常规开展的临床治疗方式.     

BNCT中子源的研发现况与展望

硼中子俘获疗法(boron neutron capture therapy, BNCT)治疗癌症是一种典型的二元疗法,它既需要高品质的中子束,又需要高靶向性的含硼药物,两者缺一不可、密切配合,方可对肿瘤实现细胞级精准的靶向杀伤. BNCT治疗方法显著的优越性的背后,是对中子源和载硼药物特性的很高要求.含硼药物研究涉及多学科,包括放射学、化学、医学、药学、生物学和物理学等.本文主要讨论BNCT中子源的问题.首先,介绍BNCT对中子束特性要求的国际标准,回顾几十年来BNCT中子源发展的困难所在;然后,展现近年来加速器中子源异军突起、开创BNCT新未来的前景,明确研发中的核心技术;最后,报告我国在此领域前沿研究的最新成果及其发展展望.     

用于硼中子俘获治疗的含硼药物研究现状与热点前沿:基于文献计量的分析与思考

含硼药物是硼中子俘获疗法(BNCT)技术实现肿瘤靶向性的关键.自20世纪50年代起,含硼药物已经经历了三代变革, BNCT领域科研工作者长期致力于多种类型、多种功能的含硼药物的研发和临床应用.本文基于文献计量方法,针对用于硼中子俘获治疗的含硼药物研究进展,包括论文发表、专利情况和临床进展进行分析,对论文的产出趋势、研究国家、研究机构和研究热点,专利申请和公开趋势、技术主题分布、不同技术主题法律状态分布和重要申请人及含硼药物临床研发的类别、适应证和研发机构深入分析,以期为用于硼中子俘获治疗的含硼药物的研发提供研究思路.     

用于硼中子俘获治疗的硼携带剂研究现状

硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy, BNCT)是一种用于肿瘤治疗的二元靶向疗法.从1936年BNCT原理首次被提出至今,该技术经历了近90年的发展,是目前治疗恶性脑胶质瘤最有效的方法之一.而BNCT技术治疗肿瘤能否成功的关键因素之一是能否找到对肿瘤有高靶向性和高亲和力的硼携带剂.本文对用于BNCT的硼携带剂的国内外研究现状进行了分类、总结和综述,对各类硼携带剂的特性、研发及转化状态进行了对比分析.第一代硼携带剂因靶向性差已经被停用;第二代硼携带剂临床应用最为成熟,但存在载硼量有限、个体摄取差异大等问题;第三代硼携带剂载硼量和靶向性均有大幅提升但多处于实验研究阶段,安全性及有效性有待进一步验证.本文根据各类硼携带剂的研发现状,分析判断了阻碍含硼药物研发和临床转化面临的瓶颈:应用范围有限、市场规模小,技术壁垒多、评价体系不完整,归类不清晰、审批难度大等,并针对各瓶颈问题提出了相应的解决措施和建议.总之, BNCT技术拥有广阔的应用前景,希望通过多学科交叉与融合,推进BNCT技术的综合性研究,启迪硼携带剂研发和转化的新思路,促进BNCT技术的临床应用...     

用于中子俘获治疗的钆携带剂

钆中子俘获治疗(gadolinium neutron capture therapy, Gd-NCT)是硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy, BNCT)的替代和补充方法.该疗法在杀伤肿瘤细胞的同时,还可以利用磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)实现肿瘤的诊疗一体化. Gd-NCT成功的关键因素之一是钆携带剂具有良好的肿瘤靶向性、特异性、亲和性和稳定性.目前的钆携带剂可分为三类:钆的小分子螯合物,螯合剂一般为多胺多羧酸;纳米携带剂,包括用脂质体等纳米载体负载的钆小分子螯合物及新型含钆纳米材料;将Gd-NCT和BNCT结合的Gd-B双携带剂.本文综述了各种钆携带剂的优缺点,总结了有望进一步提高Gd-NCT治疗效果的新型钆携带剂的发展方向.     

硼中子俘获治疗的发展机遇与挑战:含硼药物的研发

<正>近年来,交叉学科的高速发展和技术的巨大进步,推动了肿瘤治疗方法的突破.硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy, BNCT),是一种放射与药物结合的二元、靶向、细胞级精准放疗方法. 2020年8月13日,我国首台自主研发的加速器硼中子俘获治疗实验装置在中国散裂中子源研制成功,这意味着我国BNCT进入了一个全新的发展阶段—加快BNCT硼药研发,推动临床应用及相关研究.目前,除中国外,日本、美国、英国、俄罗斯、意大利、韩国、以色列、     

放射性核素标记的硼携带剂

硼中子俘获治疗（boron neutron capture therapy,BNCT）面临的严峻挑战之一就是缺少精确的剂量测算体系.核素成像是一种非侵入且能提供体内硼携带剂分布的技术.本文介绍了核素成像中硼携带剂的放射性核素标记方法的研究进展.¹⁸F标记的4-硼-L-苯丙氨酸(¹⁸F-BPA)最早是由亲电取代法制备的,也是研究最多的一种放射性标记的硼携带剂.研究表明,BPA和¹⁸F-BPA在正常组织/器官中具有相似的药代动力学.[¹⁸F]-FBPA也可以从高价碘叶立德前体进行亲核氟化反应得到,该方法标记时间较短,比活度高.作为靶向肿瘤的正电子发射断层扫描显像剂,¹⁸F标记的含硼酪氨酸衍生物([¹⁸F]-FBY)可以通过同位素交换法非常高效地制备.利用亲电碘化反应可以对巢式和闭式的碳硼烷进行放射性碘(¹³¹I和¹²⁵I)的标记.利用同位素交换反应也可以实现放射性碘标记碳硼烷衍生物,但是标记产物比活度较低.在水溶液中...     

轻丰中子核的奇特结构研究进展

不稳定核的奇特结构,例如集团结构、闯入态等,是放射性核束物理研究的热点方向之一.直接核反应实验是研究丰中子核奇特结构的重要手段之一.本课题组自主研发了适用于放射性束流在质子和氘靶上发生直接核反应实验研究的带电粒子探测阵列.利用该高精度、大立体角、模块化、多用途的探测阵列,我们在轻丰中子核的奇特结构实验研究方面取得了一系列重要进展:从实验上确认了¹⁴C的π型线性链状分子转动带;发现了丰中子核¹⁶C的π²σ²构型线性链状分子结构,¹⁴C的一个共振态可能有“3α呈线性排列”的线链超形变结构.我们定量研究了¹²Be、¹³B等N=8附近丰中子核的s波和d波闯入强度,结果表明:¹²Be基态中s波占19%,远远小于¹¹Be(～80%),而d波成分却高达57%,是主要的闯入成分;¹³B基态中的s(d)波闯入成分约为12%(5%),处于从Be到C的过渡.     

一种二元放疗靶向治癌的新技术——中子俘获疗法(NCT)与医院中子照射器(IHNI)

中子俘获疗法已成为当前对抗癌症的一项新选择，而且正在迈向治癌的一种例行疗法。面临的难题，首先就是掺硼化合物，目前已进入第三代开发阶段，也就是要对特定的肿瘤取得治疗功效上的突破。再之，乃是中子源装置。老研究堆不具备临床医疗的“亲和性”，一般又达退役年龄，难以成为推广例行治疗的基础设施。
中国开发成功以微型研究堆为基础的专为中子俘获疗法设计的医院中子照射器，可安装在医院内，由医生自行掌握，具备2条中子束，可供浅部与深部肿瘤的照射治疗，为中子俘获疗法实现例行治疗，提供了一种安全、简便、廉价与实用的治疗装置。     

晚期肾癌靶免联合治疗的中国新声

<正>近几年来,晚期转移性肾细胞癌的药物治疗进入了一个新的时代,靶向药物联合免疫治疗和免疫联合治疗已经成为晚期肾癌治疗的优选方案^[1].国外Ⅲ期临床研究证实,免疫联合方案在客观反应率(objective response rate, ORR)、无进展生存时间(progression-free survival, PFS)和总生存(overall survival, OS)上要远远优于单纯靶向治疗^[2～6].然而,     

基于HIRFL-RIBLL1装置的放射性核弹性散射和破裂反应研究进展

放射性核束物理是当前核物理研究的重点领域之一,直接核反应是研究放射性核的反应机制和奇特结构的重要方法.本文回顾了近年来在HIRFL-RIBLL1上开展的放射性核的弹性散射和破裂反应研究,并介绍了国际上的研究现状.通过对典型中子晕核¹¹Be和质子滴线核⁸B在高于库仑势垒能区弹性散射的系统性比较研究,明确了即使在3倍库仑势垒附近的能区,破裂反应道仍然会对丰中子核的弹性散射道有强烈的耦合效应.研究表明,与入射能量相比,破裂反应对其他反应道耦合效应的强弱对奇特核的核结构更加敏感.此项研究加深了学界对放射性核反应动力学的认识.无论是丰中子核还是丰质子核,去弹破裂都在破裂反应中起到重要的作用,尤其在大角度范围内.总体而言,丰质子核的破裂截面明显小于丰中子核.同时理论研究表明,紧密束缚核的破裂反应主要来自去弹破裂的贡献,对破裂反应机制的理解还需要开展进一步的实验研究.     

MC-ICP-MS铀同位素的高精度法拉第杯静态分析

铀同位素是地球和环境等科学领域的重要研究工具,然而铀同位素极大的丰度差异一直是高精度测试分析的难题.近年来质谱分析仪器公司推出的10¹³Ω高阻信号放大器显著提高了信噪比,适用于测试低丰度的²³⁴U.组合使用10¹¹、10¹²和10¹³Ω的高阻信号放大器可实现多接收器电感耦合等离子体质谱（Multiple Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, MC-ICP-MS）的铀同位素静态分析,即用10¹³Ω高阻放大器的法拉第杯接收²³⁴U,10¹²Ω的法拉第杯接收²³³U和²³⁶U,以及10¹¹Ω的法拉第杯接收²³⁵U和²³⁸U. MC-ICP-MS静态测试²³⁴U/²³8U和²³⁸     

太阳中子事件的观测特征与中子能谱的计算

太阳中子事件是与耀斑活动相关的偶发性即刻粒子事件, 主要表现为地面宇宙线探测装置的计数瞬时突增. 太阳中子携带着爆发源区的物理信息: 耀斑大气的元素组成、大气高度、磁场的会聚程度以及磁流体湍动等. 相对于其他带电粒子, 中子能够不受太阳磁场和行星际磁场的束缚而直达地面. 目前, 对太阳中子事件的理论研究, 主要是通过蒙特卡罗模拟, 考虑太阳耀斑环中磁场的螺旋角散射作用和磁镜效应, 计算耀斑磁环模型里各向异性中子的产生与太阳大气高度、时间、角度和能量间的关系, 计算逃逸中子的角分布和能谱, 以及逃逸到地球附近中子的能谱. 观测方面, 主要是结合地面中子监测器记录的超出时间与空间探测到的g射线核谱线发射峰值的时间差, 利用飞行时间方法(Time of Flight Method), 考虑中子监测器的探测效率和中子在地球大气中的衰减因素, 反演日面处的中子能谱. 本文依据已确定的10例太阳中子事件, 评述基本的观测特征, 介绍相应的观测仪器, 探讨太阳中子能谱计算的两种方法(观测法和模型法), 比较不同方法获得的计算结果; 并依托羊八井太阳宇宙线探测装置(中子监测器、太阳中子望远镜), 报道对太阳中子的初步交叉探测特征(1998年11月28日GLE事件和2005年1月20日GLE事件), 指出目前亟待解决的问题.     

A～60和A～80质量区原子核磁转动研究进展

近年来,人们在很多原子核中发现了具有强M1跃迁、较弱E2跃迁的磁转动结构,这已经成为原子核高自旋态的研究热点.通过在束γ谱学实验,北京大学实验核物理研究组在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器和南非iThemba国家实验室回旋加速器上先后开展了对A～80和A～60质量区原子核磁转动结构的研究.在⁷⁵As、⁷⁹Se和⁶²Cu核中发现了高激发磁偶极带结构,利用基于协变密度泛函理论的倾斜轴推转模型分析了它们的结构特点.研究表明,⁷⁵As和⁷⁹Se核中磁偶极带的角动量形成机制不同于传统的磁转动剪刀机制,随着转动频率的增加,它们只有中子角动量J_ν向总角动量方向出现了较大角度的闭合,而质子角动量J_π基本上保持不动,总角动量的倾斜角出现了一个较大的变化(向x轴方向闭合).这种只有一个剪刀片闭合的角动量形成机制被形象地称为订书机机制.     

多功能生物可降解聚合物纳米药物载体:设计合成及在肿瘤靶向治疗上的应用

生物可降解聚合物纳米载体具有良好的生物相容性、较长的体内循环时间、可靶向富集到肿瘤组织、在体内可降解等优越性能,是实现肿瘤靶向治疗最有前景的载体系统之一.多个基于生物可降解聚合物的纳米药物已投入市场或进入不同临床试验阶段.然而,纳米药物虽然有效降低了药物的毒副作用,却并没有显著提高肿瘤治疗效果.同时,纳米药物还存在体内稳定性差、药物易早释、肿瘤细胞内吞效率低、细胞内药物释放缓慢等问题.因此,提高纳米药物疗效的新策略成为国际研究的前沿和热点.本文综述了近年来本课题组及国内外学者在构建多功能生物可降解聚合物纳米载体和肿瘤靶向治疗上的研究进展.本文重点介绍了以下4个方面:(1)化学或物理交联稳定的生物可降解聚合物纳米载体,有效提高了纳米药物的体内稳定性,抑制药物早释,增强肿瘤靶向性能;(2)生物响应性生物可降解聚合物纳米载体,实现了抗癌药物在肿瘤组织和肿瘤细胞内的快速高效释放;(3)刺激敏感可逆交联的生物可降解纳米载体,巧妙解决了聚合物纳米载体在血液循环时需具有高稳定性、而在肿瘤细胞内需快速高效释放药物的矛盾;(4)靶向肿瘤的生物可降解聚合物纳米载体,促进了纳米药物在肿瘤组织处的滞留,增强纳米药物的内吞效率和肿瘤细胞内的富集.我们相信多功能聚合物纳米药物经过缜密设计、精确制备和系统研发,将会陆续进入临床应用并在肿瘤靶向治疗中发挥重要作用.     

若干地质界线中锇的丰度及其与铱的相关性

迄今为止,地质界线的元素丰度研究主要集中于铱,而对锇及其它铂族元素丰度异常研究甚少,这主要受限于分析方法。已知中子活化分析对铱的分析灵敏度相当高,在一般情况下,常规的仪器中子活化分析可给出μg/kg量级的铱含量;在有利情况下,甚至可达0.nμg/kg量级。然而,锇的几个稳定核素(例~(184)Os、~(190)Os、~(192)Os等),或由于天然丰度太低,或由于中子俘获     

多环芳烃与胞外DNA非共价结合及机制

多环芳烃（PAHs）作为持久性有机污染物,因具有"三致"效应,其环境污染与人体健康问题一直是环境领域的研究热点.PAHs与生命遗传物质DNA结合形成PAHs-DNA加合物进而阻碍细胞正常复制是其诱发癌症的主要机理.然而,该过程尚未引起足够重视.本文采用荧光猝灭法,分别研究了低、中、高环PAHs与水中胞外DNA之间的结合强度及机制.结果表明,静态猝灭与动态猝灭过程共存,且PAHs可与DNA结合形成稳定的PAHs-DNA复合物,二者之间的结合常数K_A分别为2.05×10¹⁰L/mol（苊烯）、4.42×10⁷L/mol（苊）、1.71×10⁴L/mol（荧蒽）、1.20×10⁴L/mol（芘）、1.80×10²L/mol（苯并[a]蒽）、4.96×10⁴L/mol（屈）、1.11×10²L/mol（苯并[k]荧蒽）和4.86×10²L/mol（苯并[a]芘）.红外光谱结果证实胸腺嘧啶为PAHs与...     

核酸适配体功能化的脂质体负载上转换颗粒用于肿瘤靶向成像

核酸适配体是一类能够与靶标物高特异性地结合的寡核苷酸序列,可作用于金属离子、小分子化合物、蛋白质及细胞等.由于对靶标物具有高选择性,核酸适配体可赋予递送体系靶向特异性,同时增加递送药物及成像试剂在肿瘤组织内的富集,在分子诊断和体内靶向治疗等生物医学领域具有很大的应用潜能.本文基于聚丙烯酸(PAA)修饰的NaYF4:Yb/Er/Nd@NaYF4:Nd上转换纳米颗粒(UCNPs-PAA),将其封装于AS1411核酸适配体修饰的脂质体(Apt-Lip)中,构建了一种近红外(NIR)光激发的光学成像及靶向识别的UCNPs@Apt-Lip多功能纳米平台.透射电子显微镜、水合粒径、Zeta电势及共聚焦实验图表明成功制备了具有独特的核@空腔@壳构造的纳米体系.流式细胞仪和靶向细胞荧光共聚焦成像实验结果表明UCNPs@Apt-Lip材料对人乳腺癌细胞具有很强的靶向识别及荧光成像的能力.该多功能纳米平台具有上转换发光成像的可动核心,中空内腔和靶向壳层等独特性能,有望推动其在光催化纳米反应器、药物输送、肿瘤治疗等领域的发展.     

临近空间飞行平台青藏高原大气NOx原位观测实验

大气NO_x气体分析仪是中国科学院战略性先导科技专项“临近空间科学实验系统”“太阳风暴在临近空间环境的响应”任务的主载荷之一,是我国自主研发的原位探测临近空间大气NO_x的载荷,并已成功测量临近空间高空气球飞行路径NO、NO₂、NO_x混合比.分析仪基于可见-紫外光谱吸收法原理,用动态流导法将飞行路径上1×10³～1×10⁵Pa的自然大气压缩至8×10⁴～1×10⁵Pa,构建了长期稳定的常压工作环境,把商用氮氧化物光谱仪的适用范围从地表拓展到高空.2019和2020年夏季,中纬度青藏高原大柴旦地区开展的两次高空气球科学实验均搭载了大气NO_x气体分析仪,实现了对流层5 km到平流层30 km大气NO_x的原位测量,并获取了青藏高原上空NO、NO₂、NO_x混合比的科学探测数据.