北京化工大学材料学院赵娜娜

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近日，北京化工大学材料科学与工程学院徐福建教授/赵娜娜教授研究团队在《Biomaterials》上发表了题为“Biomineralized calcium carbonate nanohybrids for mild photothermal heating-enhanced gene therapy”的研究论文。该论文提出了利用仿生矿化的方法构建碳酸钠杂化纳米颗粒，实现了温和光热效应增强的基因治疗。

       炎症在肿瘤的发生、发展、侵袭和转移过程中起着重要作用，在治疗过程中的细胞坏死可能会引起炎症反应。已有研究表明，通过诱导肿瘤细胞凋亡可以避免炎症反应。因此，开发多功能基因载体在不引起炎症的同时增强治疗效果具有重要意义。本文以组装的海藻酸钠胶束为模板，利用生物矿化法制备尺寸和形貌可调的海藻酸钠-碳酸钙杂化纳米颗粒。为了同时引入温和光热性质和基因递送功能，通过席夫碱/迈克尔加成反应，利用聚多巴胺包覆层将阳离子聚合物修饰到一维海藻酸钠-碳酸钙纳米颗粒的表面。一方面，阳离子聚合物可用于基因转染；另一方面，聚多巴胺赋予载体温和光热性能和光声成像能力。实验结果表明，在低功率密度的近红外光照射下，温和光热效应可以增强细胞摄取。同时，载体的降解可以进一步促进基因释放，从而提高基因转染效率。这种基因疗法可以在获得更好的治疗效果的同时防止炎症反应。此外，载体还可通过超声/光声双模式成像实现对肿瘤治疗过程的监测。这将为肿瘤治疗提供一种新的思路。
      北京化工大学材料科学与工程学院博士毕业生刘艳军为论文第一作者，徐福建教授和赵娜娜教授为本论文的共同通讯作者。北京化工大学为唯一完成单位。
       论文链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.120885.