近日，中國科學院院士、中科院上海硅酸鹽研究所研究員施劍林課題組結合“介孔氧化硅納米顆粒的生物醫學應用”和“納米催化醫學”兩方面的研究特色，提出了利用金屬-配體相互作用增強納米催化腫瘤治療的新策略。

(a) Mn-HMSN 合成的化學機理。

（b）原始MSN的-Si-O-Si-框架的化學結構。

(c) Mn-HMSN 的–Si–O–Mn– 雜化骨架的化學結構。

(d) 所制備的 Mn-HMSNs 的 SEM 圖像顯示粗糙的表面形貌。比例尺，50 nm。

(e) Mn-HMSNs 的 TEM 圖像顯示多孔結構。比例尺，50 nm。

(f) Mn-HMSNs 的高角度環形暗場 (HAADF) 圖像和元素映射。比例尺，50 nm。

介孔氧化硅納米顆粒（MSNs）具有大的比表面積、高的孔容、均勻可調的孔徑、易于化學改性的內外表面及良好的生物相容性，在藥物輸運、基因治療、生物傳感器、分子影像、組織工程等納米生物技術領域顯示出良好的性能與廣闊的應用前景。近年來，介孔氧化硅納米顆粒被廣泛地用作分子藥物或功能材料的載體，用于重大疾病尤其是腫瘤的診斷和治療。

此次，上硅所研究團隊構建出多種金屬元素摻雜的空心介孔氧化硅納米顆粒并用其負載有機分子藥物，通過在腫瘤區域誘發配位和催化反應，以實現腫瘤的納米催化治療。由于金屬元素在介孔氧化硅骨架中對腫瘤的酸性環境較為敏感且易被氫離子替換出來，納米顆粒便易在腫瘤區域降解，釋放出金屬離子和有機藥物分子。這兩者能夠較快地發生配位反應，生成具有獨特配位場的金屬螯合物。由于金屬-配體之間的協同作用，金屬中心被有機配體“激活”并將氧氣一步步催化轉變為活性氧尤其是羥基自由基(·OH)，殺死癌細胞，抑制腫瘤生長。

相關論文：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-23710-y

https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.021.202100930

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c09984

參考來源：上硅所