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...     

基于苯并噻二唑结构的近红外二区有机小分子在生物成像和治疗中的研究进展EI北大核心CSCD

基于光子反射、散射和自发荧光的减弱,近红外二区窗口能够实现高分辨率和信噪比的生物荧光成像,在各种生物医学应用中发挥着重要作用。构建供体-受体-供体结构是设计近红外二区有机小分子的有效方法,基于苯并噻二唑结构的近红外二区有机小分子不仅能够实现光学成像,还能利用光激活的激发态能量转换实现光学治疗。本文总结了基于苯并双噻二唑(Benzobisthiadiazole,BBT)和[1,2,5]噻二唑[3,4-g]喹喔啉([1,2,5]thiadiazolo[3,4-g]quinoxaline,TQ)结构的近红外二区有机小分子在生物成像和成像引导的治疗中的研究进展,并对未来近红外二区有机小分子的设计和应用进行了展望。     

基于偶对逼近对SIS传染病模型中治疗阈值的研究

有效控制传染病的理论研究以往有很多,但是由于地区发展不均衡导致的医疗资源分布不均匀情况却很少被考虑到,因此如何有效地分配医疗资源来控制传染病的爆发是一个非常有意义的研究课题.采用偶对近似的方法,对SIS传染病模型下如何有效控制传染所需的最低医疗资源(治疗阈值)进行探究.结果表明,对致死率越低,传染性越强的疾病,疾病的治疗阈值就越高;控制个体的相互接触率并且对疾病进行早期监控,做到“早发现早治疗”可以有效地降低治疗阈值;另外,医疗资源的分散也可以小幅度地降低治疗阈值.本文的研究结果对传染病的控制有一定的指导意义,尤其是在医疗资源有限的情况下,其提供的策略对防止医疗资源挤兑有一定的参考价值.     

MXenes的制备及其光热性能在癌症治疗中的应用

近年来，过渡金属碳化物和氮化物(MXenes)作为一种新型二维材料以其独特的晶体特征和结构特性受到越来越多的关注，尤其是在能源、催化、生物医学等领域得到广泛应用。MXenes独特的晶体结构和表面特性赋予其优异的电子、光学、磁性等理化性能。此外，MXenes较大的比表面积和较高的光热转换效率，使其在生物医学领域尤其是肿瘤治疗方面得到大量应用。本文主要介绍了MXenes的合成方法和光热特性，重点总结分析了MXenes的光热性能在癌症治疗中的应用等研究进展，并提出了MXenes在癌症治疗中存在的潜在挑战和前景。     

具有光热转换能力的近红外光学测温材料BaY2O4∶Nd3+

光热治疗亟需一种准确、高效、分辨率高且适用于深层生物组织的测温手段以辅助其治疗过程。本文以高温固相法合成了Ba Y₂O₄∶Nd³⁺材料，并基于Nd³⁺:⁴F_3/2的Stark劈裂能级实现了较为精准的光学测温。数据表明，其测温的绝对灵敏度、相对灵敏度及分辨率的最佳值可分别达到0.09%·K^-1、0.69%·K^-1和0.05 K，优于大多数同类型温度计的相应数值。与此同时，因该光学温度计的激发和发射波长均位于生物窗口之内，使其在生物组织中的穿透深度可达到8 mm。另外，该材料还具有一定的光热转换能力。上述结果表明，Nd³⁺单掺的Ba Y₂O₄在深层组织的光热治疗方面具备一定的应用潜力。     

共价有机框架的构筑策略及其在肿瘤治疗中应用的研究进展

纳米医学要求制备具有多种响应功能或者靶向的药物（基因）递送载体，为此不断引入新的纳米材料。作为一类新兴的晶体多孔材料，共价有机框架（Covalent organic frameworks, COFs）具有高结晶度、孔径可调和表面结构易修饰等特点。COFs的框架结构完全由构建单元及反应类型决定，可以由框架化学原理进行设计以得到预期结构，结构表面暴露的活性端基使其可通过合成后修饰策略进行功能化，这些特点均扩大了COFs在纳米医学领域的适用性。本综述从不同反应类型的角度对COFs的制备策略进行简要讨论，并详细对COFs作为抗肿瘤剂和递送载体在肿瘤治疗中的应用进行整理分析，最后探讨了COFs在肿瘤治疗领域现有的问题并对其未来发展方向进行了展望。     

免疫治疗药物传输材料

免疫治疗是当前肿瘤治疗领域最具前景的治疗方法 .尽管如此，免疫治疗依旧面临着许多问题，如免疫响应率低、免疫相关副作用等.利用药物传输材料靶向可控传输免疫药物，是解决免疫药物当前问题，进一步提升免疫药物治疗指数的重要手段.相比于化疗药物，免疫药物的作用靶点、作用机制以及作用方式都有所不同，这对传输材料的设计提出了新的挑战.本文将总结免疫药物体内传输过程中所面临的挑战，并以本课题组的工作为基础，从肿瘤和淋巴结两个方面，介绍用于肿瘤免疫治疗的高分子药物传输材料的设计思路及代表性结果，最后展望了未来免疫药物传输中需要解决的问题及发展方向.