谷战军课题组

Nano Today: 经动脉灌注靶向递送花状硒化铋纳米材料用以增强原发性肝癌的微波消融治疗

2021-11-03 19:36来源:山西医科大学网址:http://www.sxmu.edu.cn/info/1081/29877.htm浏览数:114 

近日,山西医科大学张辉教授团队在Nano Today(中科院一区,影响因子20.722)发表了最新研究成果:Targeted Delivery of Bi2Se3 Nanoflowers to Orthotopic Liver Tumor via Transarterial Infusion for Enhanced Microwave Ablation Sensibilization。这是该团队继2019年10月在Small(中科院一区,影响因子13.281)发表学术论文后的又一重要研究成果。

原发性肝癌已经成为危害人类健康的重大疾病之一,其恶性程度极高,极易发生转移和复发,预后差,被称为“癌中之王”。微波消融被公认为肝癌非手术治疗的重要手段之一。但是,当肿瘤靠近重要脏器(如胆囊、膈肌、胃肠道、大血管等)时,由于担心微波热对周围正常组织造成的热损伤,此时消融治疗往往不够彻底,由此而导致的肿瘤残存及复发是影响肝癌微波消融中远期疗效

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在前期研究基础上,该团队提出通过构建具有微波增敏功能的纳米材料,使其在较低微波功率条件下既可以实现对肿瘤细胞的杀伤又不损伤临近正常肝组织的解决方案。本研究设计构建的硒化铋纳米材料具有独特的纳米级多重花瓣状结构,该结构在外部微波作用下,可以显著地增强水分子的极化运动,体外实验证实其具有良好的微波热转换效率。受限于传统的给药方式,以往的纳米材料经静脉注射后广泛富集于肝脏、脾脏等富含单核吞噬细胞的器官,由此而产生的潜在长期毒性阻碍了纳米材料的临床转化。基于此,本研究借助临床肝癌介入治疗的经典手段——经肝动脉灌注方式将微波增敏纳米材料精准送入兔VX2原位肝肿瘤肿瘤区域。得益于介入超选择技术的运用,正常肝组织并无纳米材料蓄积。然后序贯开腹肝肿瘤微波消融,术中实时红外热像仪显示相较于对照组,实验组肝肿瘤在较低微波功率下即可实现明显的升温效果,由此同步实现较低功率下肿瘤区域微波增敏和正常组织微波防护功能。此外,由于高原子序数铋元素的存在,该硒化铋纳米花具有良好CT成像功能,可作为原发性肝癌诊疗一体化的纳米探针,对于临床CT引导下肝癌微波消融治疗及术后CT疗效评估具有积极的借鉴意义。

本研究着眼于临床肿瘤消融治疗的现实问题,创新性地将微创介入技术与多功能纳米材料深度融合,研究结果为预防临床肝癌微波消融治疗后肿瘤复发提供新的治疗思路,为纳米微波增敏剂的持续研发及临床转化提供新的理论和实验依据。

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张辉教授团队长期致力于肿瘤精准诊断和治疗的研究,已经形成了医工交叉的多学科交叉创新研究团队,团队成员先后依托山西医科大学获得国家自然科学基金15项,中国博士后科学基金7项,省部级基金项目50余项;发表专业学术论文180余篇,其中SCI收录56篇(IF>20的1篇,IF>10的1篇,IF>5的10篇)。指导博士生及博士后34人,硕士生80人。

论文第一署名单位为山西医科大学第一医院;山西医科大学第一医院在站博士后高龙、山西医科大学医学影像学院博士研究生闫海丽为共同第一作者;山西医科大学张辉教授、杜江锋教授,山西医科大学第一医院肿瘤与血管介入科冯对平主任医师,山西医科大学特聘教授、中国科学院高能物理研究所谷战军研究员为共同通讯作者。上述研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山西省重点研发计划等项目的支持。

原文链接:https://authors.elsevier.com/c/1dtiJ6DSyB6RoR