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  近日，廈門大學分子影像暨轉化醫學研究中心陳洪敏課題組量化制備“釓穩定”碳點，用于腫瘤雙模態成像和成像指導的光動力治療。

  針對釓配合物磁共振造影劑穩定性差和成像效能差的基本科學問題，陳洪敏博士借鑒釓富勒烯主-客結構能夠增強釓穩定性和提高磁性能的原理，通過直接煅燒釓噴普銨（Gd-DTPA）和利用介孔二氧化硅孔道作為模板,成功制備出“釓穩定”的內嵌釓碳點：實現了高釓穩定性、有效增強弛豫率（比Gd-DTPA提高了一倍以上），靜脈注射能夠在腫瘤區域有效富集實現活體腫瘤成像，能夠有效腎清除。相關成果發表在Advanced Materials (2014, 26, 6761), Advanced Functional Materials (2016, 26, 3973.封面文章)。

  傳統的光敏劑多數是疏水小分子，其水分散性差，光穩定性低，腫瘤區域的富集不夠。雖然目前大部分研究將光敏劑和成像劑一起負載到納米載體上，但這些成像劑或光敏劑易脫落，并且很多納米載體具有潛在的毒性且難以快速清除，此外，納米載體或成像試劑也會干擾光動力治療過程，降低ROS產量。針對這一基本問題，課題組在前期工作基礎上（Adv. Mater. 2014, 26, 6761; Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 3973; Theranostics 2013, 3, 650），利用溶劑熱法量化制備具有紅光發射的內嵌釓碳點。與傳統的碳點相比，該碳點展現出高結晶度，強烈的紅色熒光，高效的釓摻雜率和表面一定的還原特性；與Gd-DTPA相比，由于碳層的包裹，釓碳點表現出極高的縱向弛豫效率（r1=16 mM-1 S-1, 7T）；更重要的是該釓碳點在LED燈輻射下能夠有效的產生單線態氧（量子產率達到0.51）。此外，該碳點具有較小的尺寸（約5納米），可以通過EPR效應積累在腫瘤部位，并且，釓碳點能夠通過腎臟代謝掉，因而具有較低的毒性。活體實驗證明此釓碳點成為集熒光成像、磁共振成像和光動力治療于一體的納米診療探針。這一研究工作在深入探索“釓穩定”納米探針與金屬摻雜增強光化學作用的機制以及設計具有高ROS產率和優異穩定性診療一體化納米探針中提供了新的研究思路。

  該工作以“Gadolinium-Encapsulated Graphene Carbon Nanotheranostics for Imaging-Guided Photodynamic Therapy”為題，在線發表在國際學術期刊Advanced Materials (2018, 1802748)。該項研究工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金面上項目、廈門大學校長基金培育項目和廈門市科技計劃等項目的大力支持。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201802748

陳洪敏課題組簡介

  陳洪敏博士2017年入職廈門大學分子影像暨轉化醫學研究中心，主要研究方向為分子影像和納米醫學領域，多年來主要圍繞“分子探針多模態影像與協同治療的高效融合”關鍵科學問題，致力于新型多功能分子影像探針在癌癥診斷與治療的研究，取得了一系列創新性的、并具有較高臨床應用前景的重要研究成果：1) 高效融合放射治療和光動力治療，構建了無機閃爍體增敏體系，實現了低輻射劑量有效抑制深層原位腫瘤；2) 研究制備了“釓穩定”多功能磁共振成像探針；3) 建立了藥物高效封裝、緩釋示蹤和快速藥物敏感性測試的方法。包括2篇封面文章，2篇ESI（熱點）高被引論文。其中，2013年以來，相關研究成果相繼刊發在Adv. Mater.、Nano Lett.、Adv. Funct. Mater.、Mater. Horiz.、Theranostics等期刊上。受邀為Nat. Rev. Mater. (IF=51.941)、Mater. Sci. Eng. R: Rep. (IF=24.4) 撰寫綜述。成果受邀參編美國NIH癌癥研究所的“Cancer Nanotechnology Plan 2015”。現擔任Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Sci., Adv. Mater., Small, Nanoscale, Theranostics等國際學術期刊的審稿人。擔任學術期刊 Current Medicinal Chemistry （IF 3.469）的 Guest Editor（2017）。

  課題組主頁：http://mitm.xmu.edu.cn/?article=8360