近日,上海科技大学物质科学与技术学院朱幸俊课题组与马克斯·普朗克胶体与界面研究所Felix F. Loeffler教授、Yuxin Liu博士合作,在多灶肿瘤精准治疗方面取得新进展。研究成果在国际学术期刊《先进材料》(Advanced Materials)上发表。
两个相邻的肿瘤,即使生长在同一个体内,也可能有着不同的“脾气”:肿瘤微环境不同,对同一种治疗的响应也不同。光热与化疗协同治疗中,提高光照强度有助于杀伤肿瘤,却可能增加正常组织损伤的风险;降低照射强度,又难以兼顾对治疗反应较弱的病灶。如何通过同一组光照参数让每个病灶都获得恰当的治疗,成为多灶肿瘤精准治疗的一道难题。
围绕这一问题,朱幸俊课题组与合作者提出了多通道稀土发光纳米复合材料介导的定制化协同治疗策略。研究团队选择了肿瘤微环境中的pH值和还原型谷胱甘肽水平这两个关键微环境因素,为两种化疗药物设计了不同的释放路径。进入酸性肿瘤微环境后,纳米材料首先通过酸诱导的硼酸酯键水解与硼-氮配位解离,释放表面结合的米托蒽醌;近红外光照射下,材料产生热量,一方面参与肿瘤治疗,另一方面促进内部负载的紫杉醇释放。两种药物由不同机制主导释放,形成相对独立、可以分别调节的“正交释放”过程,为协调不同病灶的治疗强度提供了可能。纳米材料的红光发射通道反映米托蒽醌释放过程。原本难以直接观察和确定的肿瘤微环境和治疗状态,被转化为可以读取的光学信息。
在此基础上,团队建立了微环境参数、发光信号、药物释放与治疗效果之间的对应关系。该研究通过多通道稀土发光纳米材料设计,将肿瘤微环境监测、双药正交释放与光热治疗相结合,在动物模型中实现了相邻乳腺肿瘤的定制化同步治疗,为兼顾多病灶治疗效果与降低过度治疗风险提供了新思路。

图1. 基于Ln-PTX-oSiMo-MXT纳米复合材料的正交释药及定制化治疗策略示意图。

图2. 定制化治疗策略实现多灶肿瘤的有效消融。
上海科技大学物质学院2026届博士毕业生李芳为论文第一作者,朱幸俊教授、马克斯·普朗克胶体与界面研究所Felix F. Loeffler教授和Yuxin Liu博士为共同通讯作者,上海科技大学为第一完成单位。
论文标题:Synchronized Ablation of Multifocal Tumors Enabled by Multi-Channel Lanthanide Nanocomposites
论文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.75392
