寧波材料所基于納米鐵氧體磁性材料的腫瘤治療研究獲進(jìn)展

化學(xué)治療是目前腫瘤治療的常見方法之一，然而，腫瘤細(xì)胞在其過程中產(chǎn)生的耐藥性限制該治療策略的有效性。同時(shí)，依靠pH和氧化還原策略觸發(fā)藥物釋放的常規(guī)方式，無法通過外部刺激控制其釋放過程，使得該類技術(shù)的發(fā)展面臨挑戰(zhàn)。近年來，利用磁控方法克服腫瘤耐藥性，實(shí)現(xiàn)安全、可控、有效地治療癌癥已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。該方法可自由控制納米藥物的釋放時(shí)間，提高藥物的釋放量，并在有效范圍內(nèi)增大對(duì)腫瘤的機(jī)械殺傷。

中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所所屬慈溪生物醫(yī)學(xué)工程研究所吳愛國(guó)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新型高效治療癌癥的方法。研究團(tuán)隊(duì)前期制備出粒徑分布均一、磁響應(yīng)能力強(qiáng)和穩(wěn)定性好的鐵氧體：ZnxFe3-xO4系列納米材料，通過對(duì)比不同鋅摻雜量時(shí)不同納米粒子材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與磁矩的變化趨勢(shì)，闡明該類材料結(jié)構(gòu)與磁性質(zhì)之間的內(nèi)在關(guān)系，并對(duì)其磁共振成像機(jī)理進(jìn)行探究（ChemistryofMaterials.2019,31,7255.）。為后續(xù)優(yōu)化磁共振造影劑的性能提供理論基礎(chǔ)，也為其后續(xù)用于生物治療打下材料基礎(chǔ)。

基于此，研究人員利用該系列鐵氧體磁性材料中磁響應(yīng)能力較好的Zn0.2Fe2.8O4納米粒子合成一種納米復(fù)合藥物，即將Zn0.2Fe2.8O4磁性納米顆粒和抗癌藥物阿霉素（DOX）共同搭載進(jìn)聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）球中，通過外部磁力控制其內(nèi)部化療藥物釋放并使其產(chǎn)生磁致機(jī)械力，實(shí)現(xiàn)磁力-化療雙重殺滅腫瘤細(xì)胞的目的。同時(shí)，基于理論模型模擬計(jì)算出該系列鐵氧體磁性納米材料在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度作用下產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)軌跡和沖擊力大小，對(duì)比闡述磁力大小對(duì)生物機(jī)體的影響規(guī)律，并對(duì)腫瘤細(xì)胞的死亡機(jī)理進(jìn)行探究。該磁致機(jī)械力可破壞腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜使其壞死，能對(duì)其內(nèi)部的溶酶體進(jìn)行破壞，實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞凋亡。該治療方式具有*、無創(chuàng)和遠(yuǎn)程的特點(diǎn)，為克服腫瘤細(xì)胞耐藥性、增強(qiáng)腫瘤殺傷提供新途徑，為其他生物活動(dòng)的機(jī)械刺激提供新思路。相關(guān)研究成果以Magneticallyswitchablemechano-chemotherapyforenhancingthedeathoftumourcellsbyovercomingdrug-resistance為題，發(fā)表在NanoToday（DOI：10.1016/j.nantod.2020.100967）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省自然科學(xué)基金委員會(huì)和寧波市科學(xué)技術(shù)局的資助。