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湘雅三医院联合药学院、化工院研究团队研究开发了一种多功能放疗增敏药物

来源:湘雅三医院 点击次数:次 发布时间:2024年12月19日 作者:杨敏

本网讯 近日,中南大学湘雅三医院容鹏飞教授团队、湘雅药学院周文虎教授团队以及化学化工学院侯红帅教授团队在《化学工程期刊》(Chemical Engineering Journal)杂志联合发表题为“铋/锰掺杂碳量子点在磷酸钙基质中的应用:动态构象纳米颗粒增强肿瘤积累、深层渗透与放射增敏(Bismuth/Manganese-Doped Carbon Dots in Calcium Phosphate Matrix: Dynamic Conformational Nanoparticles Enhancing Tumor Accumulation, Deep Penetration, and Radiosensitivity)”的原创性研究论文。容鹏飞教授与周文虎教授、侯红帅教授为共同通讯作者,博士研究生刘佳豪、李庆年和屠焓钰为共同第一作者。

放射治疗是恶性肿瘤治疗的重要手段,但其疗效常受肿瘤放射耐受性和微环境低氧等因素的限制。为克服这些挑战,该研究团队创新性地开发了一种多功能放疗增敏药物——CDBi,Mn-FA@CaP,旨在突破传统治疗的瓶颈,增强放射治疗的靶向性与疗效。

CDBi,Mn-FA@CaP为铋/锰掺杂碳量子点(CDBi,Mn-FA)和磷酸钙(Calcium phosphate.CaP)载体的复合体。CDBi,Mn-FA通过类过氧化氢酶催化生成氧气,缓解低氧对治疗的抑制作用,同时,叶酸(FA)修饰提高了其对肿瘤细胞的靶向性,增强了治疗效果。为了延长CDBi,Mn-FA的体内循环时间并减少肾脏排泄,磷酸钙作为外壳有效控制复合物的粒径,在血液中维持约100nm,保证了良好的生物相容性与稳定性。进入肿瘤后,磷酸钙外壳在酸性条件下迅速降解,释放出超小粒径的CDBi,Mn-FA碳点,能够深层渗透肿瘤并精准靶向肿瘤细胞,从而显著提高药物的治疗效能。体内外实验结果表明,CDBi,Mn-FA@CaP联合放疗显著抑制肿瘤生长,且在16天时实现40%的肿瘤治愈率,并显著提升了小鼠的生存时间。此研究提供了一种创新的放疗增敏策略,具有广阔的临床转化前景,为肿瘤精准治疗和个性化治疗提供了新思路。

CDBi,Mn-FA@CaP可调控粒径变构增敏放射治疗机制示意图

该研究得到了国家自然科学基金、湖南省重点研发计划、湖南省教育厅科研基金以及中南大学创新驱动项目的支持。

(一审:韩艳 二审:王轩 三审:李殷)



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