药学院(深圳)梅林教授课题组在国际顶级期刊发表重要学术成果

药学院(深圳)梅林教授课题组在国际顶级期刊发表重要学术成果

         近日,药学院(深圳)梅林教授课题组在黑磷于生物医药中的应用又取得重要进展,在国际顶级期刊《Advanced Science》和《Advanced Materials》发表重要学术成果。

        8月16日,梅林教授课题组在国际顶级综合类期刊Advanced Science(影响因子12.441)上在线发表题为“Polydopamine-Modified Black Phosphorous Nanocapsule with Enhanced Stability and Photothermal Performance for Tumor Multimodal Treatments, DOI: 10.1002/advs.201800510”的研究论文(曾小伟副教授为第一作者,梅林教授为通讯作者)。

        黑磷(black phosphorus,BP)是磷在热力学上最稳定的同素异形体,作为一种新兴的二维半导体材料,具有较高的比表面积和优良的光热特性,在药物载体和光热治疗领域拥有广阔的应用前景。但是,黑磷的化学性质比较活泼,容易与氧气和水发生反应,会迅速降解,这成为其在生物医药领域应用的最大障碍之一。目前,增强黑磷稳定性的研究包括用银离子进行配位、用重氮苯衍生物溶液来钝化黑磷等,但是这些方法均具有一定的局限性,或者增加了黑磷的毒性,或者降低了黑磷的光热效应,并不适用于药物载体系统。

        为了解决黑磷在药物载体系统的上述局限,梅林课题组设计了一种简易高效的方法。该项工作在黑磷表面包裹一层仿生的聚多巴胺(Polydopamine, PDA)膜,形成一种“纳米胶囊”结构。聚多巴胺具有良好的生物相容性,可以有效隔离氧气或水与黑磷纳米片的接触,从而提高其稳定性。此外,聚多巴胺自身具有良好的光热效应,因此聚多巴胺的包覆可以进一步增强黑磷药物载体系统的光热效应。

        在此基础上,科研人员将小干扰RNA(siRNA)和广谱性抗癌药物多柔比星(DOX)负载到了“纳米胶囊”内部,并在聚多巴胺表面修饰上了靶向基团核酸适配体(Aptamer, Apt),制备了一种集化疗、基因治疗和光热治疗于一体的多功能靶向纳米载药平台。目前,该研究在动物体内实验上取得突破,并在乳腺癌模型的裸鼠身上取得了良好的肿瘤治疗效果。

        该研究克服了黑磷做为载药平台性质不稳定的缺点,并且增强了其光热效应,同时具有良好的生物相容性,在癌症的多模式综合治疗方面具有潜在应用前景。

     

基于聚多巴胺改性的黑磷纳米给药系统用于肿瘤的多模式协同治疗

        此前,梅林教授课题组与哈佛大学医学院施进军教授和深圳大学张晗教授课题组合作,结合高温氧化刻蚀与液相剥离技术,开发了一种自上而下高效率制备超薄二维硼纳米片的方法,并基于PEG接枝的硼纳米薄片,发展了一种集多模式成像(荧光、光热、光声成像)与多手段治疗(光热、化疗)于一体的新型肿瘤诊疗体系。此体系在癌症治疗和成像方面表现出诸多优良的特点,包括:
        1) 近红外光热转换效率高达42.5%;
        2) 较高的药物负载能力,且可被近红外光和弱酸性环境触发药物释放;
        3) 在肿瘤位点富集;
        4) 多模态精准成像;
        5 )高效的肿瘤清除能力和极佳的生物相容性。

        该项工作是目前为止首次报道自上而下制备超薄二维硼纳米薄片,且将其应用在了多模态成像辅助的肿瘤治疗中。该成果以题为"A Novel Top-Down Synthesis of Ultrathin 2D Boron Nanosheets for Multimodal Imaging-Guided Cancer Therapy"于2018年7月18日在线发表在Advanced Materials上(影响因子21.95),第一作者为药学院(深圳)姬晓元研究员。
 
论文相关链接:
        https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201800510
        https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201803031