复旦大学张凡教授课题组开发氧化铈稀土发光生物光催化剂实现肿瘤协同治疗

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缺氧是实体肿瘤的显著特征，其主要是由于肿瘤中心区域血流不足和供氧不足造成的，会导致肿瘤组织的含氧量明显低于健康组织。光动力学疗法（PDT）是一种需要激发光源（如激光）、光敏剂和氧共同参与的治疗过程，是治疗肿瘤的有效方法之一。化疗是另一种癌症治疗方法，且通常在相对富氧微环境的“正常”肿瘤中使用抗肿瘤药物（如阿霉素DOX）更加有效。然而，与“正常”肿瘤的治疗相比，不论是氧依赖性的PDT，还是抗肿瘤药物的化疗，在缺氧微环境的肿瘤中疗效都非常有限。复旦大学张凡教授课题组致力于开发一类智能多功能载体，可以同时承担在肿瘤部位产生氧气和光动力治疗的任务，以克服缺氧对肿瘤治疗的不利影响。

       在最近发表在Advanced Materials通讯文章中，张凡教授报道了他的研究团队设计合成的一种基于镧系离子掺杂的介孔空心氧化铈稀土发光纳米材料（Ce-UCNPs）。这种材料集产氧、光动力和化疗协同治疗为一体，并可用近红外（NIR）光触发以实现PDT。特别地，Ce-UCNPs可以通过类酶催化反应有效地分解肿瘤内源性H2O2，原位供应氧气以提高PDT效率。同时，Ce-UCNPs具备的介孔空心纳米结构和表面肿瘤靶向修饰也可以使这种材料作为药物载体以提高化疗的效果。这种H2O2响应性的新型纳米药剂实现了氧气的可持续供给，可以克服肿瘤部位的缺氧。利用NIR光对PDT产生自由基的时间和空间调控，可以有效避免直接使用紫外或可见光对组织的光损伤。这项工作为建立智能PDT/化疗系统，以实现对缺氧肿瘤组织更精准有效的治疗提供了新的思路。

       该论文作者为：Chi Yao#, Wenxing Wang#, Peiyuan Wang, Mengyao Zhao, Xiaomin Li and Fan Zhang, Near-Infrared Upconversion Mesoporous Cerium Oxide Hollow Biophotocatalyst for Concurrent pH/H2O2-Responsive O2 Evolving Synergetic Cancer Therapy, Adv. Mater., 2018, 30, 1704833.

       张凡教授课题组介绍：http://nanobiolab.fudan.edu.cn/