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 與正常組織相比，腫瘤組織具有較高的H2O2 濃度。較高濃度的H2O2可以與變價金屬離子（如Mn2+, Fe2+, Cu+, V2+）發(fā)生類芬頓反應(yīng)，產(chǎn)生活性氧自由基用于腫瘤化學(xué)動力治療。然而，化學(xué)動力治療腫瘤的一大弊端是反應(yīng)速率較為緩和，治療效果不理想。因此，如何有效地提高化學(xué)反應(yīng)速率對化學(xué)動力治療腫瘤尤為重要。

 在前期工作之中，分子影像與核醫(yī)學(xué)研究中心團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了“富含空位”的超小納米顆粒，“空位”使得納米顆粒在近紅外一區(qū)及二區(qū)（NIR I及NIR II）具有較強(qiáng)的吸收，可以將近紅外光高效地轉(zhuǎn)化為熱，用于腫瘤的光聲成像和光熱治療（Adv. Mater. 2016, 28, 8927–8936；Adv. Mater. 2016, 28, 5072–5079），此外，空位還為納米顆粒的摻雜和多功能化提供了廣闊空間（ACS Nano, 2017, 11, 5633-5645; Nanoscale, 2018, 10, 3130-3143）。更重要的是，“富含空位”的超小Cu2-xSe納米顆粒具有優(yōu)異的生物可降解性和良好的生物相容性（Nano Lett, 2018, 18, 4985-4992）。在近紅外光照下，Cu2-xSe納米顆?？梢耘c腫瘤內(nèi)部H2O2和O2反應(yīng)，通過電子轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)移兩種機(jī)理產(chǎn)生活性氧（ROS），實(shí)現(xiàn)光動力治療腫瘤（Nanoscale, 2019, 11, 7600–7608; ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 16367?16379）。在無光照的情況下，超小Cu2-xSe納米顆?？山到忉尫懦龃罅康?/span>Cu+離子（Nanoscale, 2019, 11, 11819-11829），與腫瘤內(nèi)的H2O2通過類芬頓反應(yīng)產(chǎn)生O2及ROS，實(shí)現(xiàn)化學(xué)動力治療腫瘤。

 在上述研究基礎(chǔ)之上，該團(tuán)隊(duì)圍繞化學(xué)動力治療中反應(yīng)速率低的關(guān)鍵科學(xué)問題，采用腫瘤細(xì)胞膜(CM)包裹表面負(fù)載葡萄糖氧化酶(GOD)的超小Cu2-xSe納米顆粒(CS)，構(gòu)建了“大成若缺、富含空位”的高性能仿生納米催化劑（CS-GOD@CM，圖1），利用細(xì)胞膜的同源靶向性提高納米催化劑在腫瘤部位的富集量及富集時間，增加腫瘤部位的H2O2濃度；通過高靈敏的光聲成像實(shí)時監(jiān)視腫瘤部位H2O2濃度變化（采用血氧飽和度（HbO2）間接表示），并在H2O2濃度最高時，進(jìn)行NIR II光照提高化學(xué)反應(yīng)速率，增加ROS產(chǎn)量，從而提高腫瘤治療效果。該研究為可視化的腫瘤治療提供了新思路。

圖1 過氧化氫引導(dǎo)近紅外二區(qū)光照增強(qiáng)CS-GOD@CM仿生納米顆粒化學(xué)動力治療腫瘤。

 蘇州大學(xué)放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)學(xué)院為論文第一單位，博士研究生王婷婷為第一作者，李楨教授為通訊作者。該工作得到國家納米科技重點(diǎn)專項(xiàng)（2018YFA0208800），國家自然科學(xué)基金（81471657, 81527901）等項(xiàng)目的資助。