可示踪可激发体内双级递氧体系构建与评价

For more years, people have been searching for effective methods to reverse the hypoxia state of human body. Hypoxia can cause serious damages to the organs and tissues. For example, brain cells starved for oxygen begin to die in eight minutes; body organs will be necrotic under hypoxia condition; hypoxic tumor cells are the main reasons for radiotherapy and chemotherapy treatment failure. Currently, it is well accepted that blood transfusion is the only effective measure to reverse the body hypoxia. However, blood can be stored for only forty days before use, and blood transfusion has many potential safety risks. In his study, we attempt to construct an in vivo two-stage oxygen delivery system using materials of albumin, perfluorocarbon and near-infrared photosensitizer, methods of protein unfolding/refolding oxygenation. This system provides high oxygen delivery capacity and multiple functions such as tracing and trigger. The systemic emergency oxygen delivery ability, and target regional oxygen controlled release ability will be explored and evaluated. We intend to provide a new strategy to develop safe and effective body hypoxia reverse system.

多年来人们一直在寻找有效的手段来逆转人体的缺氧状态。缺氧会对器官和组织造成严重损伤，例如，大脑缺氧超过8分钟可造成脑死亡；人体器官缺氧会坏死，肿瘤部位缺氧会造成放化疗的失败。输血是目前逆转体内缺氧的唯一有效手段，但血液的保存时间仅40天，又存在较大的安全隐患。本研究拟以白蛋白、全氟化碳、近红外光敏剂为主要材料，采用蛋白质解折叠-折叠充氧方法，构建递氧能力强，且具备可示踪、可激发的双级递氧体系。并对其的全身性紧急递氧能力，以及目标区控制递氧能力进行评价及研究。希望为安全有效的逆转体内缺氧系统的研发提供新思路。

在基金的支持下，课题组以全氟化碳为携氧材料，构建了携氧纳米体系，取得了一批原创的研究成果，出色完成了项目的既定目标。.在基金的支持期间，基金主持人在国际有影响力的期刊上（Nat.Commun., ACS Nano, Small等），发表了SCI论文19篇。携氧纳米体系的研究论文，被美国著名科技网站（Sci Mission）大版面推送，有关纳米成型理论的论文，被国际著名药学期刊（J Pharm Sci）官网首页推荐为：“原创的最重要的科学发现”。.美国科学院院士、发明研究院院士、AACR Margaret非凡成就奖获得者Carlo M.Croce在国际著名期刊PNAS上发文，认为主持人团队的携纳米体系“有效的降低了光动力药物的毒性”；陈洪渊院士在Chem. Soc. Rev.（IF=40）中撰文，称赞团队的携氧纳米研究成果“起到了示范性作用，对抗肿瘤乏氧和提高光敏剂的疗效具有重要推动意义”；美国NIH分子影像纳米实验室主任、国际著名期刊Theranostics创刊主编陈小元教授，在Chem. Soc. Rev.（IF=40）中撰文，大篇幅介绍了团队的靶向纳米药物；美国斯隆研究奖、NIH院长先驱奖获得者夏幼南教授，在国际纳米材料著名期刊Advanced Materials（IF=21）中肯定了团队的纳米技术。.基金主持人在深入研究中，将携递氧纳米体系用于改善肿瘤区域乏氧，逆转肿瘤的转移及恶化，领衔获得了国家重点研发计划的支持(SQ2017YFJC020053)。在基金的支持下，主持人率领课题组获得了2017年教育部技术发明一等奖。在基金支持期间，主持人培养了研究生10名以上，申请专利3项。