硼基复合材料在肿瘤诊疗中的研究进展

在世界卫生组织(WHO)宣布硼(B)是人类“可能的必需元素”之后,硼基复合材料成为生物医学领域新的研究热点.研究结果表明:硼及其衍生物在多方面呈现抗癌特性,包括放射性治疗、联合治疗、调节细胞信号表达和生化过程等.此外,美国食品药品监督管理局(FDA)批准的5种含硼药物极大地影响了硼及其衍生物在药物化学、化学生物学、药物输送、生物材料探索、药理改进和营养方面的应用.文章综述了多种类型的硼基材料以及它们在制药和肿瘤治疗方面的潜在应用,有助于含硼化合物的进一步开拓和创新.

NaYF_4:Eu纳米晶的制备和表征

研究了用高温热解的方法可控合成稀土纳米晶.并通过调节不同的温度来制备不同形貌和不同晶形的纳米材料,成功合成了单分散的α-NaYF4:Eu和β-NaYF4:Eu的纳米晶.通过分析纳米晶表面的有机配体,得出纳米晶表面主要是油酸配体的结论.为将来这一材料在生物和其他方面的应用提供了参考.并且研究了Eu3+掺杂纳米晶的发光性质对晶相和表面的依赖性,结果显示α-NaYF4:Eu的I610/I590的比值大于1,而β-NaYF4:Eu的比值小于1.

量子点敏化太阳能电池研究进展

综述了量子点敏化太阳能电池的结构、工作原理和量子点敏化剂的特性,并根据量子点敏化剂的组成进行分类,分别介绍了近期研究进展。量子点敏化剂的结构以及宽带隙材料的纳米结构对太阳能电池的性能都有影响,若制备的敏化剂粒径呈梯度分布,则可充分发挥量子点敏化剂的宽吸收特性;量子点和垂直生长在导电衬底上的一维纳米线或纳米管阵列相结合,光生电子直接传输到电极,能有效提高量子点敏化太阳能电池的效率。最后,结合现存问题提出了今后的研究方向。

稀土上转换发光纳米材料的研究进展

综述了水热合成、三氟乙酸稀土盐热分解和液相共沉淀法制备疏水稀土上转换发光纳米材料(UCNPs)的最新进展;随后介绍了5种将疏水UCNPs转化成生物兼容的UCNPs的表面修饰方法;最后介绍了笔者课题组在UCNPs生物应用方面的研究进展,主要包括DNA纳米传感器、生物成像和生物系统发电。

近红外光驱动的纳米材料和器件的研究进展

近红外光由于具有良好的生物组织穿透性且对组织几乎无损伤等优点,在生物医学领域展现了光明的应用前景。进入生物体内的近红外光要发挥诊疗作用,其前提是需要可吸收/转换近红外光的纳米材料或器件。本文综述了近红外光驱动的纳米材料和器件的研究进展,主要包括稀土上转换发光纳米材料、980 nm激光驱动的发电机以及光热转换纳米材料,重点介绍了它们的生物应用进展;最后指出了目前存在的问题和发展方向。

碳基光热转换纳米材料的表面功能化和生物应用

光热治疗技术已经引起了广泛的重视,其走向应用的前提是开发出高效稳定的光热转换材料。碳基光热转换纳米材料具有毒性小、稳定性高等优点,已经成为了研究的热点。综述了碳基光热转换纳米材料(包括纳米碳管和石墨烯)的研究进展,重点论述了其表面改性技术(包括非共价键改性和共价键改性方法);随后总结了其表面功能化方法,主要有RGD、抗体、叶酸和DNA等靶向性功能化的修饰方法;最后介绍了其在光热治疗、近红外热成像等生物医药方面的应用。

水溶性NaYF_4∶Yb,Er纳米颗粒的溶剂热合成及其上转换发光性能

稀土上转换发光纳米材料具有极好的生物应用前景,但其应用的前提是能制备出水溶性、发光效率高的稀土纳米材料。以乙二醇为溶剂、稀土氯化物和NaF为反应物,采用简易的溶剂热法一步制备出水溶性的NaYF4∶Yb,Er纳米颗粒。NaYF4∶Yb,Er样品以粒径为25～40nm的球形颗粒为主,同时含有少量直径为25～40nm、长度为50～100nm的虫状纳米颗粒。该样品具有立方相结构,样品表面上的乙二醇配体使其能够很好地分散于水中。在980nm激光器激发下,NaYF4∶Yb,Er纳米颗粒水溶液展现了强的黄绿色上转换发光。因此该样品拥有良好的生物应用潜力。

有机无机杂化太阳能电池研究进展

简要介绍了有机无机杂化太阳能电池的结构及原理,以及激子的产生、分离及电荷的传输过程,综述了基于Cd基化合物纳米晶的杂化电池、Pb基化合物纳米晶的杂化电池以及其它半导体纳米晶的杂化电池的研究进展,并指出它们的优缺点和改进有机无机杂化电池性能的研究方向。

高发光效率的亲水性NaYF4：Yb／Er纳米晶的制备

以不同比例的乙二醇和水作为混合溶剂,稀土氯化物和NaF为反应物,采用简易的溶剂热法一步制备出亲水性的NaYF4∶Yb/Er纳米晶。用透射电子显微镜、X射线粉末衍射、红外吸收以及发光光谱等测试方法对产物的形貌、物相结构、表面配体和荧光性能进行了表征。结果表明,制备的纳米晶形貌比较均一,主要为立方相和六方相的混合相。随着溶剂中含水量由0%增加到50%,纳米晶尺寸变大,六方相NaYF4∶Yb/Er含量增加,纳米晶的发光强度增加;进一步增加含水量时,尽管纳米晶尺寸变大,六方相含量也相应增加,但是其发光强度降低,可能是由于配体减少引起纳米晶表面缺陷增加,导致发光淬灭。

硫属铜基诊疗试剂的研究进展

基于近红外光热治疗的诊疗一体化技术是一种新兴的具有广阔应用前景的癌症治疗方法.它可以通过对肿瘤的可视化检测分析,进而实施个体差异化治疗.硫属铜基纳米材料具有强近红外吸收、高光热转换效率、廉价以及制备方法简单等诸多优点,因此基于该类材料的癌症诊疗一体化成为了近些年的研究热点.介绍了近年来硫属铜基纳米材料在癌症诊断、治疗以及一体化上的最新研究进展.

基于Gd的造影剂在T_1加权MRI上的研究进展

磁共振成像(MRI)由于具有较深的组织穿透能力和高的空间分辨率,已成为临床医学常规使用的诊断工具之一.MRI造影剂能有效提高病灶区域和周围组织的对比度,被广泛应用于MRI医疗诊断.基于Gd的MRI造影剂,由于其能最大程度地加速纵向弛豫,产生更明亮的图像,使得该类造影剂被科研工作者不断开发和研究.综述了Gd造影剂在T1加权MRI上的最新研究进展.

Gd^(3+)造影剂在体内金属离子检测中的应用研究进展

体内金属离子的检测常采用磁共振成像(MRI).MRI灵敏度较低,需要造影剂来提高检测的精确度.目前临床上用的造影剂主要是Gd^(3+)螯合物.综述了基于Gd^(3+)造影剂的生物体内金属离子检测的研究进展.

稀土钆在生物医学中的应用

作为镧系元素(Ln)之一的稀土钆(Gd),由于原子序数大、最外层电子未成对且电子诱导能力不同,使其具有丰富的物理化学性质,吸引了广大研究者的兴趣,尤其是在生物医学领域.对钆元素在磁共振成像(MRI)、荧光成像、抗菌作用以及放射增敏的抗肿瘤作用方面进行了综述,以进一步促进钆元素在生物医学上的研究和运用.

成纤维细胞活化蛋白抑制剂在肿瘤诊疗中的研究进展

成纤维细胞活化蛋白(FAP)在90%以上的上皮性癌间质中高表达,可以作为肿瘤成像和治疗的靶点.而一些已开发的成纤维细胞活化蛋白抑制剂(FAPI),由于对肿瘤的高亲和力和高肿瘤积聚,对肿瘤的诊断和治疗具有重大意义.文章综述了近年来FAPI在肿瘤诊疗方面的研究进展,重点阐述了新型FAPI在核医学上的诊疗应用,并且从构效关系上讨论了FAPI的靶向弹头结构,增强FAPI选择性及延长肿瘤保留时间的策略,进一步推动了FAPI向临床诊疗试剂转化.

栓塞微球在原发性肝癌中的研究进展

原发性肝癌是目前致死率较高的癌症,如何在治疗过程中减轻癌症患者的痛苦,且提高治疗效果是各国学者研究的热点.经导管动脉栓塞(TAE)被认为是一种微创的、目的性强的且风险低的治疗方法,已成为非手术治疗原发性肝癌的首选方法.TAE治疗是通过微导管将栓塞材料堵塞实体瘤的肝动脉,从而阻碍了肿瘤的氧气和营养的供给,达到杀死肿瘤细胞的目的.介入栓塞治疗效果的好坏归因于栓塞材料,即栓塞材料的设计及使用.文章基于不同种类的栓塞材料展开综述,归纳了栓塞微球在原发性肝癌中的研究进展,并对开发新型的栓塞材料提供了可借鉴的思路.

谷胱甘肽和二氧化锰的氧化还原反应在生物领域上的应用

谷胱甘肽(GSH)是一种普遍存在的生物硫醇,具有清除毒素、维持氧化还原稳态和调控基因的作用,GSH的异常水平可能是多种疾病的触发因素.过渡金属氧化物二氧化锰(MnO2)具有很强的氧化能力,能被GSH还原为Mn2+,可用于磁共振成像(MRI)以及肿瘤治疗.GSH和MnO2之间的氧化还原反应已成为科研工作者不断研究和探索的方向.综述了GSH和MnO2的氧化还原反应的最新研究进展.

铜基纳米材料在增强化学动力学治疗上的应用研究

和传统治疗相比,化学动力学治疗(CDT)被认为是一种低副作用且无创的治疗方法,在众多的治疗方法中脱颖而出.CDT通过金属离子介导的芬顿反应或类芬顿反应,将肿瘤中过表达的过氧化氢(H2O2)分解为剧毒的羟基自由基(·OH),从而杀死肿瘤细胞.近年来,铜基纳米材料在CDT中蓬勃发展,极大地提高了CDT的效率.因此,基于铜基纳米材料,归纳了通过调节肿瘤微环境来增强CDT以及其他疗法的协同治疗,为开发新型的类芬顿试剂提供了思路借鉴.

金纳米棒在NIR-Ⅱ区光热治疗中的研究进展

光热疗法(PTT)在癌症治疗领域是一种非常有前途的治疗方法.综述了近红外(NIR)光活化金纳米棒(Au NRs)在光热协同治疗肿瘤方面的最新进展.介绍了其在近红外一区(NIR-I)和近红外二区(NIR-Ⅱ)的光热潜力,及其在NIR-Ⅱ的窗口协同化学疗法(CT)、光动力学疗法(PDT)、化学动力学疗法(CDT)在对癌症的多模式治疗中的应用.此外,还讨论了该领域存在的挑战,为开发新型的NIR-Ⅱ光热剂提供了思路.

磁性介孔二氧化硅的合成及其在肿瘤治疗中的应用

肿瘤发病率的逐年上升,严重威胁着人类的健康和生命,在人类与癌症斗争的过程中发展出了许多具有治疗前景的纳米治疗平台.其中,磁性介孔二氧化硅纳米球(MAG-MSNs)被认为是一种具有研究前景的纳米材料.MAG-MSNs具有易制备、低成本、易改性、生物安全性高等特点,提高了材料的性能,使得材料在光热治疗(PTT)肿瘤及化学动力学治疗(CDT)肿瘤等方面具备了一定的应用前景.综述了具有核壳结构MAG-MSNs的结构特点与制备方法,以及其在肿瘤治疗领域中的研究进展.

聚苯胺纳米复合材料用于癌症诊疗的研究进展

共轭聚合物以其独特的结构和性能得到了广泛的关注.聚苯胺(PANI)纳米复合材料制备工艺简单、成本低廉、毒性低、易于功能化,从而在癌症治疗方面取得了巨大的进展.通过不同功能的化合物修饰制备的PANI纳米复合材料极大地拓宽了癌症治疗领域.基于PANI纳米复合材料,文章总结了其在癌症诊疗领域的光热治疗、协同治疗、多模态成像引导治疗和智能响应治疗的研究进展,并分析了其发展趋势.