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科研進展

《Angew. Chem. Int. Ed.》《ACS Nano》刊登劉威教授團隊癌癥細胞治療研究進展

來源:MG娱乐官网  發布時間:2017-12-15 19:31:32 點擊次數:

近期,我院趙興中教授、劉威教授依托武漢大學人工微結構教育部重點實驗室,通過與武漢大學口腔醫學院孫志軍教授合作,在癌癥細胞治療領域中獲得重要突破。該標題為“Platelet-Facilitated Photothermal Therapy of Head and Neck Squamous Cell Carcinoma”的工作在材料化學權威學術期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》(IF=11.9)上發表。論文第一署名單位是武漢大學物理學院,第一作者是2015級博士生饒浪,劉威教授和孫志軍教授為通訊作者。

頭頸鱗癌是口腔癌中最常見的一種,也是全球第六常見的癌癥。目前臨床的治療手段包括手術,放療和化療,但是目前的治療手段不能有效地提高整體生存率,減少癌癥復發。主要的原因在于,手術并不能完全切除癌旁組織,放化療具有極大的全身毒性。伴隨著納米技術的發展,使用具有良好光熱轉換性能的納米材料進行腫瘤光熱治療引起了廣泛的關注,尤其對于頭頸癌這種位于皮膚表面的癌癥,使用定點的光照具有非常大的臨床轉化潛力。

劉威教授團隊創造性地在血小板細胞里負載上納米金棒了,利用了血小板細胞的創口靶向功能、免疫逃避功能,并結合了納米金的光熱治療功能。將納米金棒高效靶向到口腔癌組織附近,實現了對頭頸鱗癌組織的定點清除。實驗數據顯示,患口腔癌小鼠經過負載金棒的血小板細胞治療后,腫瘤組織體積大大縮小,生存率得到顯著提高。這種新穎的腫瘤細胞治療策略為淺表癌癥組織的治療提供了一條全新的治療思路,有著非常重要的科研及臨床價值。

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圖一:腫瘤細胞治療策略和效果

另外,在細胞膜包裹的納米顆粒用于腫瘤治療的研究中通過與中科院蘇州醫工所董文飛研究員合作,劉威教授團隊再獲重要突破。該標題為“Microfluidic Electroporation-Facilitated Synthesis of Erythrocyte Membrane-Coated Magnetic Nanoparticles for Enhanced Imaging-Guided Cancer Therapy”的工作在材料學權威學術期刊《ACS Nano》(IF=13.9)上發表。論文第一署名單位是武漢大學物理學院,第一作者是2015級博士生饒浪,劉威教授與董文飛研究員為通訊作者。

通過跨學科交叉合作,該團隊早期采用了紅細胞膜、癌細胞、血小板等細胞膜構建了納米仿生抗腫瘤材料。然而,目前制備細胞膜包裹的納米材料通常都是使用機械擠推的方式合成的,這種傳統的方法耗時耗力,無法批量制備,是細胞膜治療技術走向臨床實際應用的重大障礙。

針對上述問題,劉威教授團隊開發了一種微流電穿孔技術,實現了高效大批量細胞膜包裹仿生納米顆粒制備。實驗數據顯示,在微流控電穿孔作用下,能高效率地將已被FDA(美國食品和藥物監督管理局)批準的氧化鐵納米顆粒包裹于細胞膜內。該種創新性的方法省時省力,且動物實驗證明生成的納米顆粒具備很好的核磁共振成像與光熱治療效果,同時不引起機體對于納米材料的清除。該團隊的這個工作為細胞膜治療技術走向臨床邁出了重要的一步。

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圖二:電穿孔包膜技術應用于腫瘤MRI成像與光熱治療

附全文鏈接:

本工作得到了國家優秀青年基金,國家重大研發計劃,國家重大儀器專項等項目的支持。

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