上海微系統(tǒng)所超導(dǎo)卓越創(chuàng)新中心丁古巧課題組與上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院范先群、周慧芳課題組，蘇州大學(xué)康振輝課題組合作，以新型碳基二維半導(dǎo)體材料C3N 量子點(diǎn)為基礎(chǔ)，共同開(kāi)發(fā)了一種新型腫瘤可視化靶向治療方案，相關(guān)研究成果以“Emancipating Target-Functionalized Carbon Dots from Autophagy Vesicles for a Novel Visualized Tumor Therapy”為題于2018年5月28日在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物先進(jìn)功能材料在線發(fā)表（Jipeng Li, Siwei Yang, et al., Adv. Funct. Mater.?2018, 1800881，微系統(tǒng)所為第二單位）。
課題組博士后楊思維等對(duì)具有高量子產(chǎn)率的C3N 量子點(diǎn)（量子產(chǎn)率0.95）進(jìn)行修飾，制備了高靶向能力的修飾C3N 量子點(diǎn)FN-CDs。該量子點(diǎn)可在腫瘤細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)靶向富集，其腫瘤識(shí)別率達(dá)95%以上。上海交大醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院進(jìn)行了FN-CDs 的細(xì)胞、動(dòng)物活體實(shí)驗(yàn)評(píng)估。結(jié)果表明，FN-CDs 可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞和動(dòng)物活體水平下腫瘤細(xì)胞7-14天的實(shí)時(shí)熒光監(jiān)控。隨后，在針對(duì)FN-CDs 引入后腫瘤細(xì)胞代謝過(guò)程的研究發(fā)現(xiàn)， FN-CDs 觸發(fā)了腫瘤細(xì)胞的自噬保護(hù)機(jī)制，該機(jī)制可能為腫瘤耐藥性的產(chǎn)生原因。鑒于此，通過(guò)FN-CDs 和自噬抑制藥物聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)了腫瘤細(xì)胞的靶向高效殺滅。上海交大醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院進(jìn)行了裸鼠皮下腫瘤模型實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，上述治療方案在15天中使腫瘤體積顯著減小（腫瘤包塊縮小75%），相比傳統(tǒng)化療藥物其效率提升3-4倍。與此同時(shí)，由于高效的靶向能力，治療過(guò)程中毒副作用顯著下降。在動(dòng)物模型中未發(fā)現(xiàn)明顯全身毒性和器官損傷。
該項(xiàng)研究為當(dāng)前腫瘤治療技術(shù)中遇到的實(shí)時(shí)監(jiān)控、高靶向率治療、抗耐藥性三大難點(diǎn)提供了新的思路和有效的解決方案。此項(xiàng)目得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（11774368），博士后創(chuàng)新人才支持計(jì)劃（BX201700271）等項(xiàng)目的支持。本項(xiàng)目中，微系統(tǒng)所課題組承擔(dān)量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備工作，上海交大醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院課題組承擔(dān)量子點(diǎn)腫瘤靶向評(píng)估及腫瘤治療方案評(píng)估，蘇州大學(xué)課題組承擔(dān)治療過(guò)程機(jī)理研究。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201800881?
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本項(xiàng)研究提出的腫瘤可視化靶向治療方案流程
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圖a 該治療方案對(duì)不同腫瘤細(xì)胞株（26種）的高效殺滅能力
圖b 針對(duì)小鼠腫瘤模型的原位可視化治療過(guò)程以及小鼠腫瘤模型中腫瘤體積
圖c 存活率
圖d 在治療過(guò)程中的變化。
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