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   由華東理工大學材料學院施劍林教授和李永生教授帶領的低維材料化學課題組，最近在多功能有機-無機雜化納米生物材料的設計、制備與應用中取得一系列重要的研究進展，發表了多篇高水平論文。

   納米生物醫藥如何在未來人類重大疾病診斷和治療中發揮重要作用是當前國際研究的熱點和前沿領域，其中，開發新穎多功能納米材料在重大疾病診斷和治療方面的應用研究將對改善人類健康、提高生活質量起到積極的推動作用，也是近年來國際納米生物醫藥領域的研究熱點。

   低維材料化學課題組自2006年成立以來，主要從事新型多功能納米生物材料的合成及生物醫學應用研究。在課題組發表的多篇論文中，在磁共振成像（MRI）方面，他們以雙親嵌段共聚物PS-b-PAA和磁性Fe₃O₄納米粒子為研究對象，通過結合嵌段共聚物自組裝特性和后續的溶膠-凝膠交聯技術，成功制備了具有類似“西瓜”結構的超順磁的氨基或巰基修飾的有機-無機復合納米粒子（Chem. Commun. 2008, 4463）。通過進一步調節實驗參數、控制合成過程，實現了對復合球粒徑在40-150 nm范圍內的有效調控，r2值達到320.7 mM^-1s^-1，在MR方面表現出優異的成像性能，同時論證了該材料在活體腫瘤和肝臟MR成像方面的能力（Adv. Funct. Mater. 2010, 5, 773；J. Mater. Chem. 2011, 21, 13825；J. Mater. Chem. 2012, 22, 24936）；在熒光成像方面，他們與化學與分子工程學院朱為宏教授密切合作，采用簡單的一步法將疏水的熒光有機小分子引入到膠束內部，制備出一類具有高熒光發光性能、高分散性及生物相容性、無熒光分子泄漏的核殼型熒光納米復合材料，并利用這種材料進一步探討了其在細胞層面上的熒光標識成像能力（Adv. Healthcare Mater. 2012, 1, 475），并進一步將近紅外有機熒光分子裝載到硅交聯嵌段共聚物膠束的內部，在提高其穩定性和發光性能的同時實現了該雜化納米生物材料在活體水平上的熒光成像檢測（Chem. Sci. 2013, 4, 1221）；在多模式成像方面，成功制備出結構穩定和表面-SH 功能化的超順磁/熒光雜化膠束，然后利用原位還原法在其表面直接擔載納米金顆粒，得到一類粒徑在 50-200 nm 可調且均一、單分散、具有優異多模式(磁共振/ X線計算機斷層掃描/熒光成像)特性的核- 殼結構有機-無機納米復合材料（Small 2013, DOI: 10.1002/smll.201202649），進一步結合原位還原和種子生長的方法制備得到一類具有良好生物相容性、集超順磁和光熱效應等功能于一體的金殼涂層的新型有機-無機雜化納米復合顆粒，利用其特有的超順磁特性和金殼近紅外光熱效應，詳細研究其在腫瘤MRI檢測和光熱治療方面的應用潛力（Adv. Mater. 2011, 23, 5392）；在納米藥物載體方面，利用PS-b-PAA在選擇性溶劑中形成的膠束作為較大介孔模板、陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）作為較小介孔模板，成功制備了一類具有多級孔結構（核-殼）或空心結構的介孔氧化硅球材料。研究發現，多級孔材料的形貌可控、核內孔徑（12.8-18.5 nm）及小孔殼厚度可調（5-60 nm）。更重要的是，兩套孔內表面的親疏水性質不同，為裝載不同親疏水特性的藥物分子提供了便利，是一類理想的裝載多重藥物的載體（J Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15144）。

   最近，該課題組與重慶醫科大學、重慶醫科大學附屬二院、重慶市海扶公司等單位緊密合作，將有機-無機雜化納米生物材料應用于無創手術治療領域，取得新的突破。高強度聚焦超聲治療（High Intensity Focused Ultrasound，HIFU）作為一種高效、經濟、非侵入式的無創治療模式，在臨床上已經得到了廣泛的使用。但是如何有效地引導聚焦超聲在體內靶向病變組織的能量沉積，并有效地提高HIFU治療的效果，是一個亟待解決的技術難題。針對這個問題，他們通過將超順磁性四氧化三鐵納米粒子和液體氟碳分子引入到膠束核中，進一步對膠束殼層進行硅交聯和聚乙二醇修飾，得到一類具有單分散且在生物環境下長期穩定的多功能有機-無機雜化囊泡，并進一步探討了該雜化納米粒子在磁共振/超聲成像方面以及成像引導下的高強度聚焦超聲治療肝癌腫瘤方面的應用研究（Adv. Mater. 2013, 25,2686）。

上述研究成果得到了國家科技部重大研究專項、國家自然科學基金、教育部新世紀優秀人才及上海市曙光學者等基金的支持。

金納米粒(a, b)/金殼(c)修飾的納米雜化復合膠束及封面題圖

包裹熒光分子 (a)以及四氧化三鐵/氟碳共封裝(b)的納米雜化膠束/囊泡