硫化銅納米晶近紅外光誘導(dǎo)產(chǎn)生光熱療與光動(dòng)力雙機(jī)制殺死腫瘤細(xì)胞。
　　在這項(xiàng)研究中，科研人員遇到的最大難點(diǎn)在于如何發(fā)現(xiàn)并確定硫化銅具有內(nèi)在光動(dòng)力特性。在采用硫化銅納米晶光熱療過程中，他們發(fā)現(xiàn)該材料對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺滅效率要高于一些貴金屬等離子共振納米材料，例如納米金顆粒。因此，他們推測(cè)除光熱療外，硫化銅納米晶還有一些新的機(jī)制作用于腫瘤細(xì)胞。
　　“具有等離子共振性質(zhì)的硫化銅納米晶可由近紅外光誘導(dǎo)產(chǎn)生光熱和光動(dòng)力雙重效應(yīng)殺死腫瘤細(xì)胞?！敝袊茖W(xué)院理化技術(shù)研究所（以下簡(jiǎn)稱理化所）副研究員劉惠玉日前在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)這樣解釋這項(xiàng)最新進(jìn)展。她表示，這項(xiàng)研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體納米晶在近紅外光誘導(dǎo)下的腫瘤治療新機(jī)制，為更有效的納米療法找到了新的方向。
　　這項(xiàng)研究是中外學(xué)者共同開展的。其中，意大利理工學(xué)院的科研人員負(fù)責(zé)硫化銅納米晶的研制及表征；美國加州大學(xué)洛杉磯分校的科研人員負(fù)責(zé)通過分子生物學(xué)手段評(píng)價(jià)光熱療與光動(dòng)力雙重光療特性在生物分子水平的作用。中科院理化所的科研人員則負(fù)責(zé)光熱療與光動(dòng)力性質(zhì)表征，以及相關(guān)體外細(xì)胞、體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)安全性與有效性評(píng)價(jià)?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)了基于具備等離子共振性質(zhì)的硫化銅納米晶本征光熱療與光動(dòng)力雙重光療特性?！眲⒒萦裾f。目前該研究進(jìn)展已在ACS Nano（《美國化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)刊·納米 》）上發(fā)表。
　　提出新思路
　　“硫化銅納米晶本征光熱療與光動(dòng)力雙重光療特性如同一把小尺寸納米晶‘子彈’，能在實(shí)驗(yàn)小鼠體內(nèi)的癌細(xì)胞組織中頑強(qiáng)‘作戰(zhàn)’。”劉惠玉給記者打了個(gè)比方。
　　她所在的理化所納米材料可控制備與應(yīng)用研究組，多年來在理化所研究員唐芳瓊的帶領(lǐng)下一直致力于發(fā)展納米近紅外光熱材料，并且取得了一些開拓性成果。
　　硫化銅納米晶體由于其低成本、高光熱轉(zhuǎn)化率的特性，近年來在納米光熱療領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。之前的報(bào)道普遍認(rèn)為硫化銅納米晶殺傷腫瘤細(xì)胞機(jī)理全部是基于其光熱轉(zhuǎn)化性能。而在這次合作研究中，科研人員觀察到除了高效的光熱效應(yīng)，這些硫化銅納米晶還具備內(nèi)在的近紅外光誘導(dǎo)光動(dòng)力特性，從而產(chǎn)生高濃度的活性氧簇殺死腫瘤細(xì)胞。
　　在這項(xiàng)研究中，科研人員遇到的最大難點(diǎn)在于如何發(fā)現(xiàn)并確定硫化銅具有內(nèi)在光動(dòng)力特性。在采用硫化銅納米晶光熱療過程中，他們發(fā)現(xiàn)該材料對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺滅效率要高于一些貴金屬等離子共振納米材料，例如納米金顆粒?！耙虼耍覀兺茰y(cè)除光熱療外，硫化銅納米晶還有一些新的機(jī)制作用于腫瘤細(xì)胞?！眲⒒萦窠忉屨f。
　　于是，他們采用電子自旋共振光譜測(cè)定，發(fā)現(xiàn)硫化銅活性氧的生成具有明顯濃度和近紅外光劑量依賴性。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在近紅外光照射下，會(huì)增強(qiáng)硫化銅納米晶在生理環(huán)境中釋放一價(jià)銅離子，與周圍生物環(huán)境相互作用發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移，從而體現(xiàn)出光動(dòng)力治療特性。
　　發(fā)現(xiàn)雙重機(jī)制
　　這項(xiàng)研究的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于發(fā)現(xiàn)單一硫化銅納米晶在腫瘤治療中具有光動(dòng)力與光熱療雙重機(jī)制。
　　記者了解到，在光動(dòng)力療法中，光敏劑通過光激發(fā)生成高活性氧簇破壞腫瘤細(xì)胞。盡管在臨床中光敏劑已經(jīng)被用來治療很多疾病，但光動(dòng)力療法介導(dǎo)的癌癥治療中仍有很多局限性。如有機(jī)光敏劑或者金屬—有機(jī)光敏劑的水溶性差，在激光照射下易分解，靶向差以及由于低的吸收截面使其在近紅外范圍內(nèi)激發(fā)效率低等。就這一點(diǎn)而言，在光動(dòng)力治療中基于納米材料的系統(tǒng)將有效改善。因此，為克服這些局限就需要新的協(xié)同方法。
　　科研人員告訴記者，光熱治療是一種新興的癌癥治療方法。這種方法中治療劑吸收光子能量，其中部分能量以熱的形式向外散出。當(dāng)治療劑聚集于腫瘤部位時(shí)，升高的溫度可以使細(xì)胞凋亡。近年來，多種近紅外吸收（等離子）納米材料在光動(dòng)力治療研究中取得了巨大的進(jìn)步。尤其是貴金屬納米結(jié)構(gòu)，例如金球、金納米棒、金納米籠，還有多能的金納米殼，已經(jīng)獲得深入的研究。
　　硫化銅納米晶是一種新興的具備等離子共振性質(zhì)的納米晶。銅硫族化合物大規(guī)模合成都相對(duì)較容易，并且與貴金屬納米晶相比，成本較低?！八羞@些特點(diǎn)使得銅硫族化合物納米晶有可能成為低成本、規(guī)模化的可用光治療的光熱試劑?！眲⒒萦裾f。
　?。ㄔd于《中國科學(xué)報(bào)》 2015-03-02 第6版 進(jìn)展)