上海硅酸鹽所發表稀土上轉換新型多功能診療體系綜述文章
【中鎢在線新聞網-鎢新聞】
近年來，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員施劍林、步文博帶領的研究團隊，在稀土上轉換新型多功能診療體系的結構設計、可控制備及其生物醫學應用的系列研究工作，受到了國內外同行的廣泛關注。近日，該研究小組撰寫的特邀綜述論文SilicaCoatedUpconversionNanoparticles:AVersatilePlatformfortheDevelopmentofEfficientTheranostics，已在線發表于美國化學會權威綜述性學術期刊AccountsofChemicalResearch。
稀土功能納米材料，作為一種全能型生物醫用材料，在臨床醫學中具有廣泛的影像/治療作用和重要應用潛力。然而，如何構建一種集疾病高效的多模態影像診斷、定位與實時監控以及多功能協同精準治療于一體的新型稀土功能材料體系，依然是稀土材料學科領域亟需解決的關鍵科學問題。稀土上轉換納米探針（UpconversionNanoprobe，簡稱UCNP，通俗來講是一類具有長波段激發、短波段發射特性的發光材料），是生物醫用稀土功能材料一個新興的重要分支，具有化學穩定性高、熒光壽命長、活體組織穿透深度大和靈敏度高等優點。針對上述關鍵基礎科學問題，該研究團隊探索了化學組分-微結構-功能特性之間的內在關系，在此基礎上提出了稀土化學組分調控和微結構功能化設計的學術思路，巧妙地將稀土上轉換納米探針與氧化硅融合為一體，成功構建了多種新型UCNP稀土多功能診療體系，并取得了一系列研究成果。
二氧化硅包裹是UCNP表面親水改性的有效方法，一方面可提高納米顆粒生物相容性，另一方面可進一步在顆粒表面修飾其它功能基團（如羧基、氨基、巰基等），從而為后續生物小分子的嫁接或者其它功能納米顆粒的耦合提供可能。更為重要的是，若在UCNP表面包裹介孔二氧化硅或者制造空腔介孔二氧化硅層，其巨大的孔容可以擔載大量抗癌藥物，從而得到多功能一體化的納米診療體系。本綜述文章系統地總結了該研究團隊在基于UCNP/二氧化硅多功能核殼納米診療體系方面的系列研究進展：概括了UCNP表面包裹實心氧化硅、介孔氧化硅和空腔介孔氧化硅的化學制備方法；探討了基于UCNP影像探針的磁共振影像增強機理，提出了無機影像探針“多模態影像協同增強”的設計理念；發現了新型UCNP稀土功能材料的“放療增敏效應”，構建了基于UCNP放療增敏的多功能診療體系；實現了多模態影像實時監控/介導下的多功能協同增強的腫瘤（乏氧）精準治療，為解決傳統影像探針性能低、化療藥物無法控釋和監測、放療X射線利用率低等醫學瓶頸問題提供了新的研究思路。
該系列研究得到了國家自然科學基金委員會、上海市科學技術委員會、中國科學院青年創新促進會等相關基金資助。
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