高强度聚焦超声间歇式治疗中焦域温度分布的仿真研究

探究不同治疗深度、组织类型和治疗模式对高强度聚焦超声焦域温度场的影响.采用有限元法建立高强度聚焦超声辐照组织的二维轴对称仿真模型,通过Westervelt方程和Pennes生物热传导方程计算高强度聚焦超声焦域的声场和温度场分布.仿真结果表明:随着治疗深度的增加,焦域内温度逐渐降低,有效温升面积减小;不同组织类型在相同条...     

放射金属组学：以α核素靶向治疗药物为例

金属组学是综合研究生命体内(特别是细胞内)自由或络合的全部金属和类金属的含量、分布、形态、结构及功能的一门学科。作为金属组学的一个分支,放射金属组学重点研究放射性核素的制备和应用,特别是其在环境和生物体内的含量、分布、化学种态及功能等。靶向α治疗(Targeted alpha therapy, TAT)是一种利用发射α粒子的放射性核素与肿瘤选择性载体分子结合实现靶向癌细胞,进而对肿瘤组织造成杀伤作用的一种医疗方法,是放射金属组学在癌症治疗领域的重要应用方向。α粒子凭借高线性能量传递、短组织射程和较强的相对生物学效应,在放射性免疫和肿瘤治疗方面有着广阔的应用前景。以TAT药物为例,就常用α核素、TAT药物螯合剂及其标记的靶向载体、几种重要α放射性核素靶向治疗进展予以综述,并分析TAT药物研发的挑战和发展前景,从而展示放射金属组学在核医学领域特别是癌症治疗领域的研究进展。随着更多α核素的制备和更多靶向标记方法的建立,TAT药物有望用于多种疾病,这也需要新的放射金属组学方法的建立和应用。因此,放射金属组学在核医学领域具有良好应用前景。     

单原子纳米酶在生物医学中的应用

新近发展的单原子纳米酶(SAzymes),兼具纳米材料与酶的特性,可以精确模仿天然酶结构,在生物传感、疾病治疗等领域有着广泛的应用.SAzymes具有均匀分散的单原子结构和良好的配位环境,表现出显著的催化活性和稳定性.本文综述了近年来SAzymes在生物医学领域的应用,包括生物传感、肿瘤治疗、抗菌和抗氧化,并展望了 S...     

铪基纳米金属有机骨架材料制备及X射线增强化学动力协同治疗应用

以铪簇作为金属有机骨架的连接点、刚性双羧基配体2,2’-联吡啶-5,5’-二羧酸作为连接器、乙酸或三氟乙酸和水作为结构调节剂,通过溶剂热法合成得到八面体结构(Hf-MOFs-1)和片状结构(Hf-MOFs-2)的铪基纳米金属有机骨架(Hf-nMOFs),再经Fe3+修饰得到多功能金属有机骨架材料(Hf-Fe-MOFs-1和Hf-Fe-MOFs-2)。模拟肿瘤微环境体系中羟基自由基检测结果表明,X射线照射能显著促进Hf-Fe-MOFs-1和Hf-Fe-MOFs-2材料产生羟基自由基,且片状Hf-Fe-MOFs-2羟基自由基产生能力高于八面体Hf-Fe-MOFs-1。进一步地,在细胞层面证实了材料能够成功被细胞摄入并实现低剂量X射线促进的化学动力学协同治疗。     

多金属氧簇-聚合物复合物磁共振成像及光热-化学治疗性质

通过将阳离子型聚合物聚二烯丙基二甲基氯化铵、嵌段共聚物聚(甲基丙烯酸(聚乙二醇单甲醚)酯-b-甲基丙烯酸)和含Gd的多金属氧簇K7(Gd(H2O)3P2W17O61)以及部分还原的K₆(α-P₂W₁₈O₆₂)共混,构建了纳米尺寸的聚合物包埋多金属氧簇的多组分复合物PDDA-PPBM-rPOMs.实验表明,所制备的复合物在水溶液、磷酸盐缓冲液和细胞培养基溶液中都具有较好的结构稳定性,形成均一分散的直径约为67 nm的球形组装体.磁性金属氧簇的存在和较大的粒子半径使复合物在0.5 T磁场条件下的纵向弛豫效率达到51.32 L?mmol^-1?s^-1,并且在载药之后没有明显降低.复合物中部分还原的多金属氧簇中的不同价态金属离子之间存在的电荷转移使复合物在载药前后均表现出良好的光热转换能力,其中,载药后的复合物在808 nm激光(1.0 W?cm^-2)下持续照射10 min可以产生20℃的温度增量,为其用于肿瘤光热治疗提供了可能. PDDA-P...     

纳米尺度下光热治疗等离激元耦合影响分析

作为一种高效、局域化且高度可控的纳米热源,金纳米棒越来越多的应用于肿瘤的光热治疗之中。为探讨微观尺度下金纳米棒的产热与传热机理,以及颗粒之间耦合作用对体系光热效应的影响。本文运用基于有限元的COMSOL软件,建立了金纳米棒光热耦合的三维模型,分析了排布方式和颗粒间距等因素对纳米棒光学性质和光热响应的影响。研究表明,不同排布方式下近距离耦合颗粒之间的耦合强度随间距的增大呈指数衰减,在一定间距范围内这种衰减行为可以被等离子体尺度方程描述;单体共振波长照射下,颗粒间的聚集影响光热治疗的效果,在颗粒耦合作用范围内,分散性越高,体系加热效果越好。本文研究模型及所得结论可为金纳米棒的产热与传热机理及肿瘤的光热治疗提供参考与指导。     

纳米药物在非肌层浸润性膀胱癌灌注治疗中的应用

膀胱癌是泌尿系统最常见的肿瘤之一,其中非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)占比高达75%以上.鉴于单纯手术治疗后好复发、易进展的特点,多个指南均推荐手术切除结合术后灌注治疗作为其标准治疗方案.化疗作为膀胱灌注治疗的主要手段,对NMIBC治疗具有重要意义.然而,尿液稀释、膀胱排空以及药物直接暴露等多重因素限制,极大地制约了小分子化疗药物在膀胱灌注治疗中的应用.为改善治疗过程的安全性和疗效,多种新型给药装置或技术相继被应用于NMIBC灌注治疗,但仍难以解决毒副作用难题.随着纳米技术的发展,其在膀胱灌注治疗中的应用逐渐受到重视,为灌注治疗过程的安全性改善带来机遇.本文简要总结了目前NMIBC临床治疗或临床研究中的用药方案及新兴给药技术,并对临床NMIBC灌注治疗中所使用的纳米递送技术进行了归纳.进一步结合作者和国内外同行在膀胱灌注化疗纳米药物研究方面所开展的系列研究工作,对本领域的最新研究进展进行了总结,最后对膀胱灌注治疗纳米药物的发展趋势做出展望.     

刺激响应性聚合物微针系统经皮药物递释

微针经皮递送系统相比于口服、注射给药具有高效、安全、无痛的给药特点，特别是刺激响应性聚合物微针系统生物相容性好，能够依据环境微变化实现时间和空间上的经皮局部和全身智能给药功能，是当前国际前沿研究课题。本文聚焦于近十年来国内外刺激响应性聚合物微针系统的研究工作，着重综述了聚合物微针的发展演变历程、内外环境刺激响应类型及其响应构效机制。此外，详细阐述了微针制备方法、表征方法、微针系统在生物医药递释、组织器官、皮肤医学及医美领域等方面的应用。刺激响应性聚合物微针系统使用方法简便、力学性能可调、药物精准靶向递送，在经皮靶向给药领域有重大研究意义，未来生物活体负载及标准化的产业应用是研究者不断努力和进步的方向。     

铋基纳米材料在癌症成像诊断与治疗中的应用

随着纳米医学的快速发展,纳米诊疗材料因其兼具诊断和治疗等多功能性而受到越来越多的关注.铋(Bi)基纳米材料具有优异的光学、电学和磁学性质,在肿瘤的诊疗一体化领域具有广阔的应用前景.我们总结了Bi基纳米材料常用的构建方法,重点介绍了其在计算机断层扫描(CT)成像、光声(PA)成像、放射疗法(RT)、光热疗法(PTT)及协...     

用于纳米催化肿瘤治疗的异核双金属原子催化剂（英文）

癌症是威胁人类健康的重大疾病之一.目前,化疗、放疗和手术治疗是三大常规治疗癌症手段,虽然这些治疗技术成熟,但都存在不足,且治疗成本高昂,并使得患者在治疗过程中承受痛苦.因此,开发活性位点丰富、催化效率高、肿瘤组织识别准确的新型抗肿瘤催化材料,利用有限的治疗资源,以最低的毒性取得最佳的治疗效果,成为癌症治疗的研究新前沿.随着纳米材料的快速发展,异核双原子催化剂(HDACs)在保留单原子催化剂的最大原子利用率,活性位点分布均匀,孤立单原子的不饱和配位环境和有利于电荷转移的电子结构等优点的基础上,其两种不同金属原子不仅能提供更丰富的反应活性位点,两者之间还具有独特的协同作用,可以有效突破单原子催化剂的线性限制并优化活性中间物种的吸附能垒和构型,显著提高催化活性和选择性从而获得满意的治疗效果,在纳米催化肿瘤治疗领域展现出巨大的实际应用潜力.本文对HDACs的表征手段、制备方法及其近年来在纳米催化肿瘤治疗领域的应用进行了系统的综述.首先简要介绍了原子水平活性位点的各种表征方法,特别是原位技术,讨论了它们应用的侧重点,并比较了各自的优缺点.其次,由于反应原子的高表面自由能、难以调控的动力学行为以及...