小鼠實驗證明：

　　新型納米片可快速“瞄準”打擊腫瘤細胞

　　科技日報哈爾濱5月15日電 （記者李麗(li) 雲(yun) 通訊員李穎超）低頻率超聲波作用在乳腺癌小鼠身上5分鍾後，覆蓋在腫瘤部位上的“裝甲”開始啟動，形成一個(ge) 強大的內(nei) 置電場，原地催化產(chan) 生能清除腫瘤的活性氧。2小時後，腫瘤細胞陸續凋亡……哈爾濱工程大學材料科學與(yu) 化學工程學院無機功能材料應用基礎研究團隊完成的這一實驗，揭示了一種精準、高效的“壓電催化”抗癌治療新機製。與(yu) 使用高毒性化療藥物治療方法相比，該方法高效、特異性強、安全性高，以更穩定的氧化還原反應進行動態控製，為(wei) 壓電材料靶向腫瘤治療設計提供了新思路。相關(guan) 成果發表於(yu) 《先進材料》雜誌。

　　15日，該團隊骨幹成員、哈工程生物醫學材料與(yu) 器件研究所所長蓋世麗(li) 教授介紹，惡性腫瘤發病率逐年遞增，開發安全且高效的治療方式成為(wei) 多方關(guan) 注的焦點。近3年，壓電催化治療成為(wei) 一個(ge) 新的研究熱點。其主要機理是響應腫瘤部位的特異內(nei) 場微環境或外源性激光、超聲作用場，利用無毒/低毒納米材料引發瘤內(nei) 原位催化反應，可以高效實現腫瘤細胞的氧化損傷(shang) 及細胞死亡。

　　但在實際探索中，壓電催化治療研究仍處於(yu) 起步階段，由於(yu) 納米材料獲得的能量不足以啟動氧化還原反應，治療效率偏低。該團隊從(cong) 材料結構設計入手，利用缺陷工程策略製備了富含氧空位的BiO_2-x納米片，並首次應用於(yu) 癌症的壓電催化治療、酶催化治療和聲熱治療的協同作用。

　　BiO_2-x納米片注射後，仿佛給患病部位穿上了“裝甲”。超聲激活條件下，“裝甲”啟動，形成內(nei) 置電場，加速電子和空穴分離，隨後在原位催化產(chan) 生羥基自由基和超氧陰離子等活性氧物質，從(cong) 而達到腫瘤清除的目的。根據有限元建模模擬，內(nei) 置電場能夠調節能帶結構，使有毒活性氧的產(chan) 生更具能量優(you) 勢。

　　詳細的體(ti) 外細胞水平評估和小鼠體(ti) 內(nei) 腫瘤異種移植評估都表明，可注射的BiO_2-x納米片將顯著誘導超聲輻射觸發的細胞毒性和壓電催化腫瘤清除。在細胞層麵，超聲處理後可明顯觀察到細胞死亡，同時在細胞內(nei) 檢測到生成的活性氧物質。在動物層麵，通過瘤內(nei) 注射BiO_2-x納米片，超聲後觀察到顯著的腫瘤清除效果，且對小鼠正常器官以及血液指標都無影響，表明具有較好的體(ti) 內(nei) 生物安全性。

　　專(zhuan) 家評價(jia) 指出，該成果對實現超聲引導抗癌治療劑的設計製備、機理突破和療效評估等方麵具有重要借鑒意義(yi) 。