综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:13918059423
  • 技术服务电话:13918059423
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

高灵敏探针精准检测,放疗不再依赖“含氧量”!材料化学与肿瘤医学携手为肿瘤诊治提供新思路|科创上海

日期: 2024-01-25
浏览次数: 77

来源:新民晚报新民网

肿瘤,让人闻之色变。医学科学家们发现,乏氧(氧含量低于正常组织)是恶性肿瘤的重要生物学特征之一,严重限制了化疗、放疗等传统抗肿瘤技术的疗效,是肿瘤能够为非作歹的关键因素。

乏氧已成为当代肿瘤学领域的研究热点。如何精准检测乏氧、提高放化疗疗效,方兴未艾的交叉科学大有可为。中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林院士和复旦大学材料科学系步文博教授领衔的生物医用稀土材料研发团队为此展开了持久且系统的多学科交叉探索研究。

团队以发展光能量转换材料为目标,构建系列基于稀土上转换发光材料的介孔核壳结构光能量转换材料,利用能量转换机制和介孔限域效应,可在肿瘤内原位触发光化学反应,实现对超低氧含量的高灵敏检测和肿瘤放化疗增效,由此推动了稀土上转换发光材料成为乏氧肿瘤诊疗的主流研究体系,促进了材料化学与肿瘤医学的交叉融合研究。相关成果也被评为2022年度上海市科学技术奖自然科学奖一等奖。

据介绍,极谱氧微电极技术作为最早应用的肿瘤氧含量检测技术,被认为是测定乏氧肿瘤的金标准。然而,这一方法技术复杂、繁琐且重复性差,技术本身的侵入性特征也给患者带来了极大痛苦,并增加了肿瘤转移的风险。

基于此,研发团队巧妙地设计了一类新型的介孔核壳结构近红外光能量转换探针,可将低能量的近红外光转换为高能量的紫外-可见光,形成了一种新型的高灵敏氧含量检测探针。该类探针有望为活体生物组织内低氧含量的精准检测提供一种全新的解决方案。步文博解释,新探针可在不对组织进行穿刺的前提下实现对深部原位肿瘤的氧含量分布检测;此外,探针独特的介孔空腔结构可将肿瘤组织中氧分子高效富集,并起到氧信号放大器作用——氧含量检测灵敏度提升3.2倍,实现了对乏氧区超低氧含量的高灵敏检测。

放疗增敏新机制潜力大

众所周知,放疗是临床肿瘤治疗中的重要手段。然而,X射线的敌我不分严重影响了临床效果,既往的放疗增敏研究则未能从乏氧角度解决根本性瓶颈。受到X射线激活纳米材料催化效应的经典机制的启发,研发团队提出了一类对乏氧肿瘤具有更大治疗潜力的放疗增敏新机制:催化放疗增敏。

研究利用新型稀土闪烁体特有的X光能量转换发光机制,激活光敏剂半导体的I型光动力催化反应,直接将肿瘤组织中的水分子催化为羟基自由基,规避了传统有机光敏剂以能量转移机制为核心的氧气依赖性,从本质上克服了肿瘤乏氧区氧含量对放疗疗效的限制。步文博表示。这类新疗法突破了放疗对氧含量的依赖,有望为临床乏氧肿瘤的放疗增敏提供新思路。

研发团队认为,高校和科研院所的基础研究团队与临床医院的应用团队应紧密合作,促进医工交叉融合,实现医用材料的设计制备性能评估临床应用全链条发展,以此服务临床重大疾病的精准诊断及高效治疗需求。

https://cj.sina.com.cn/articles/view/1737737970/6793c6f202001j12k


Hot News / 相关推荐
  • 2025 - 04 - 10
    点击次数: 25
    自旋电子器件凭借低功耗、非易失性、超快读写等优势,已成为新一代信息技术的重要发展方向之一。单晶氧化物自旋霍尔材料因其突出的电荷-自旋转换能力,被认为是开发低功耗自旋器件的理想候选材料。然而,如何实现单晶氧化物自旋霍尔材料与硅基平台的异质集成,仍然面临着巨大挑战。中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电材料与器件团队针对上述问题开展研究,提出了“混合转移外延” 集成策略。研究实现了在硅衬底上单晶氧...
  • 2025 - 04 - 10
    点击次数: 25
    来源:X-MOL自1911年超导现象发现以来,室温超导始终是凝聚态物理领域的终极目标之一。基于BCS理论,金属氢因极高的德拜温度与强电子-声子耦合,是潜在的高温乃至室温超导体,但其极端合成压力远超当前技术极限,因此科学家们转而探索基于化学预压缩效应的富氢化物。近年来,氢化物超导体的研究取得了重大突破。然而,二元氢化物的稳定压力与性能调控面临瓶颈,三元氢化物由于其化学多样性和结构可调性成为突破瓶颈的...
  • 2025 - 04 - 09
    点击次数: 93
    来源:中国科学院150年前,科幻大师凡尔纳预言,水将成为终极燃料。科学家一直努力发展能够将这一预言变为现实的各种可能的技术。其中包括通过阳光直接分解水获取氢气,这项被称为“光催化分解水”的技术属于低碳技术。目前,太阳能制氢主要有两种方式。一种是太阳能电池发电再电解水,其效率高但设备复杂且昂贵;另一种是太阳光直接光解水,即通过氧化钛等半导体材料在阳光下“一键分解”水分子。光解水自1972年被发现以来...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务