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惡性梗阻是指中晚期癌癥患者體內(nèi)腫瘤填塞、壓迫血管、消化管等重要的通道造成的梗塞，會給病人帶來極大的痛苦，嚴(yán)重影響生存質(zhì)量。目前，臨床通常采用介入治療方式，將網(wǎng)狀鎳鈦合金支架置于病灶，撐開腫瘤，恢復(fù)管腔通暢。支架可分為裸支架和藥物洗脫支架，裸支架無抗癌功能，植入人體后，由于腫瘤侵襲，易發(fā)生再阻塞；藥物洗脫支架雖然可通過釋放抗癌藥物抑制腫瘤生長，但其藥物釋放缺乏選擇性，周圍正常組織存在受損風(fēng)險。因此，兼具裸支架“生物安全性”和藥物洗脫支架“抗癌作用”的新型支架材料具有較佳研究價值和應(yīng)用前景。

為達(dá)成上述目標(biāo)，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員劉宣勇團(tuán)隊基于腫瘤組織微環(huán)境與正常組織微環(huán)境的差異性，提出了構(gòu)建具有“選擇性生物學(xué)效應(yīng)”的支架表面，并取得系列進(jìn)展。該團(tuán)隊通過水熱合成在鎳鈦合金表面構(gòu)建出鎳鈦層狀雙氫氧化物（NiTi-LDHs）薄膜，該薄膜為堿性化合物，在腫瘤的微酸性環(huán)境下易降解，可釋放毒性較大的鎳離子，從而抑制癌細(xì)胞的生長；而在正常組織的弱堿性環(huán)境中，NiTi-LDHs薄膜穩(wěn)定性較高，表現(xiàn)出良好的生物相容性。但上述薄膜對腫瘤抑制作用有限，還遠(yuǎn)達(dá)不到臨床要求。為進(jìn)一步提高其抗癌能力，該團(tuán)隊利用NiTi-LDHs表面豐富的羥基，通過聚苯乙烯磺酸鈉修飾，實(shí)現(xiàn)了其對抗癌藥物的負(fù)載，發(fā)現(xiàn)該載藥系統(tǒng)表現(xiàn)出pH響應(yīng)型藥物釋放行為，同時還可促進(jìn)癌細(xì)胞對藥物的吸收，能夠有效殺傷癌細(xì)胞，但其對正常細(xì)胞也會造成較大損傷。為延緩藥物釋放速率，降低材料的系統(tǒng)毒性，該團(tuán)隊利用NiTi-LDHs的層狀結(jié)構(gòu)，將具有抗癌抗菌作用的丁酸根離子負(fù)載于NiTi-LDHs片層之間，發(fā)現(xiàn)上述載藥平臺具有微環(huán)境調(diào)節(jié)功能，可消耗腫瘤和炎癥環(huán)境中的過氧化氫，同時釋放丁酸根，顯示較佳的抗癌抗菌作用。

近日，該團(tuán)隊又在鎳鈦合金表面設(shè)計了一種金納米棒修飾的NiTi-LDHs載藥薄膜（Au@LDH/B）。由于金納米棒具有較佳的光熱效應(yīng)，在近紅外光輻照下，薄膜表面溫度升高，NiTi-LDHs在高溫作用下發(fā)生晶相轉(zhuǎn)變，由層狀雙氫氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)閷訝铍p氧化物（LDOs），層間距減小，儲存于NiTi-LDHs層間的藥物隨之釋放，在熱療與化療的協(xié)同作用下，腫瘤生長可被有效抑制。停止近紅外光輻照后，薄膜晶型逆轉(zhuǎn)變?yōu)閷訝铍p氫氧化物結(jié)構(gòu)，環(huán)境中多余的藥物分子“回流”至NiTi-LDHs層間，從而緩解藥物對正常組織的損傷。

相關(guān)研究成果以NIR-triggered crystal phase transformation of NiTi-layered double hydroxides films for localized chemothermal therapy為題，發(fā)表在Advanced Science上。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委、中科院、上海市科委等的資助。

來源：上海硅酸鹽研究所

原始出處：Donghui Wang，et al.NIR-Triggered Crystal Phase Transformation of NiTi-Layered Double Hydroxides Films for Localized Chemothermal Tumor Therapy.Adv Sci.7 February 2018.

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