5 月 7 日消息，中國科學院精密測量科學與技術創新研究院的周欣研究員團隊利用腫瘤微環境與正常組織的差異，開發出了一種可智能識別腫瘤的模塊化自組裝納米粒子 GQD NT。

這是一種能夠實現癌癥精準檢測與治療的納米粒子，可顯著降低癌癥檢測治療過量使用藥物帶來的副作用。IT之家注，相關研究成果近日已發表于國際知名學術期刊《先進材料》(DOI：10.1002/adma.202211337)。

這種納米粒子通過在腫瘤中不斷變形，延長了粒子內的藥物在腫瘤中的駐留時間、增強了藥物在腫瘤中的穿透性，以極低的藥物劑量實現了癌癥光動力療法的長時磁共振成像檢測與高效治療。

簡單來說，藥物過量是造成癌癥檢測與治療副作用大的主要原因。這是因為現有藥物對病灶的靶向不足，難以富集于腫瘤區域，且在病灶部位停留時間短，需要進行大劑量注射以達到預期成像檢測與治療效果。

這里提到的光動力療法(PDT)是一種新興的治療癌癥的療法，因為所使用的光敏劑(PSs)只有在受光照射時才具有活性和毒性，并且具有高度的時空選擇性。為了最大化其療效，通常需要反復應用 PDT 來消融各種腫瘤。然而，由于不斷的 PSs 注入導致總劑量過高，會引起嚴重的副作用。因此，研究人員研發出了一種基于酸度激活的石墨烯量子點納米轉化器 (GQD NT) 作為載體，用于實現長時間腫瘤成像和重復 PDT。

在 Arg-Gly-Asp 肽的指導下，GQD NT 可主動靶向腫瘤組織，進而在腫瘤酸性中松弛、增大，從而有望在腫瘤中滯留較長時間。然后，GQD NT 會分解成小塊，以更好的方式滲透進腫瘤中。

在激光照射下，GQD NT 會產生溫和的高溫熱療效應，從而提高細胞膜滲透性，并促進 PSs 的攝取。最具突破性的是，制備好的 GQD NT 不僅“打開”了熒光 / 磁共振信號，而且實現了高效的重復 PDT。

總的來說，這項研究開發了一種智能載體，通過編程變形增強了 PSs 在腫瘤內積累、保留和釋放，從而克服了重復 PDT 中過度注射的障礙。

據稱，GQD NT 可以使用十分簡易的步驟將藥物分子封裝于其中，通過腫瘤微環境促發 GQD NT 變形，逐步提高藥物在病灶部位的富集濃度。小鼠實驗發現，GQD NT 在癌癥檢測中的造影劑使用量僅為現有臨床技術的 6% 至 22%。在注射后 4 至 36 小時內，腫瘤部位的造影劑與正常組織對比度高，邊界明顯，極大延長了磁共振成像時間。

團隊基于 GQD NT 設計的光動力學治療方法，單次光動力學治療后，腫瘤體積下降 82%，兩次光動力學治療后，腫瘤被完全消融。

在實驗中，光敏藥物的總劑量降至 1.76 至 3.50 微摩爾 / 千克的極低水平，與文獻報道相比降低了 90%(單次治療)至 95%(兩次治療)，且所用的低劑量激光不會造成皮膚損傷，有望克服光動力學治療中光敏藥物過量的問題。

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