可激活光动力学纳米载药诊疗系统

Cancer apparently has become a serious threat to the health of human life. Commonly used anti-cancer drugs and radiation therapy have strong side effects, which can destroy the body's immune system. Therefore, development of new treatments and dosing mode becomes the key issue in the cure for cancer. This project plans to construct intelligent activatable photo dynamic treatment system by using mesoporous nanomaterials parcel nanocrystalline core-shell structure as the carrier. The target group or multi-functional imaging group will be modified on the surface of mesoporous materials to give this nanomaterial bio-imaging function and target function. The activatable photo dynamic reagents can be loaded in channels of the mesoporous materials to give nanomaterials activatable light dynamic nature. The nano system can respond to the special microenvironment of tumor cells and activate the photosensitization of the light dynamics process to selectively kill tumor cells, and no side effects to normal cells. With the target and imaging function, we can further study the distribution and diffusion process of nanomaterials and photosensitizer in cells and living tissue tracer, integrate the diagnosis and treatment in the activate nanometer system. This research work has important application value to realize personalized treatment for tumor and promote the clinical usage of the nano medicine reagent.

癌症显然已成为威胁人类生命健康的头号杀手，通常所使用的抗癌药物及放射疗法具有很强的毒副作用，会破坏人体的免疫系统，因而发展新的治疗方法和给药方式成为治愈癌症的关键问题。本项目拟以介孔纳米材料或介孔纳米材料包裹纳米晶的核壳结构为载体，构建可激活的智能型纳米光动力学诊疗系统。在介孔材料表面修饰靶向基团和多功能成像基团赋予该纳米材料生物成像功能和靶向功能。在介孔材料孔道内载入可激活的光动力学试剂赋予纳米材料具有可激活的光动力学性质。该可激活的光动力学纳米体系对肿瘤细胞微环境可进行特异性识别从而激活光动力学治疗的光敏化过程，实现对肿瘤细胞的选择性光动力学治疗，而对正常细胞没有毒副作用。进一步利用成像基团对纳米材料及光敏剂在细胞和活体组织中的分布和输运过程进行示踪，实现诊疗一体化。本项研究工作的开展，对实现针对恶性肿瘤有的放矢的个性化治疗，促进智能型纳米药物的临床转化，具有重要意义。

本项目在响应型光动力学治疗肿瘤方面取得了重要进展，构筑了对肿瘤pH、活性氧及特异性酶响应的多种诊疗一体化体系，实现了影像指导下的增强光动力治疗和联合治疗。主要研究成果包括：1) 构建了基于花菁染料和硼氟染料，对pH超级敏感的可激活智能型光动力和光热诊疗系统; 2）发展了新的活性氧响应体系，阐明了其响应机理，构筑了基于活性氧调控释放光动力/化疗的联合治疗纳米体系；3）发展了金属有机框架（MOF）联合共价有机框架（COF）的合成策略，可以实现催化过氧化氢分解产生氧气，并将其转化为单线态氧的双重催化功能；4）发展了肿瘤特异性酶响应的诊疗体系，实现对相关恶性肿瘤的高效治疗。以上这些诊疗体系可以对肿瘤细胞的微环境进行特异性识别从而激活光动力学治疗的联合治疗过程，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤，而对正常细胞没有毒副作用。为恶性肿瘤有的放矢的个性化治疗和激活型药物的临床应用提供了构建策略。共发表标注本项目的SCI收录论文21篇（14篇影响因子大于6.0），会议论文23篇（邀请报告12）。申请发明专利6项（4项已授权），培养博士后1人、博士生5人。