查正宝课题组与陆杨教授合作研发新型可注射水凝胶可大幅提升癌症协同治疗效率

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合肥工业大学科研团队成功研发一种新型可注射水凝胶，通过对肿瘤局部长效可控的药物释放，实现了肿瘤治疗效率的大幅提升，为癌症协同治疗提供了一种新的理论方法。相关成果以《电荷反转介导形成的粒子水凝胶作为多响应药物递送平台用于癌症的协同治疗》为题发表于英国皇家化学会学术刊物《Materials Horizons》（影响因子13.183），并被推荐为当期内封面文章。

  实体肿瘤组织内不完善的血管系统、组织间液高压成为目前化疗药物进入肿瘤的主要障碍。局部化疗通过将药物直接注入肿瘤部位，能够在提高化疗效率的同时降低全身的毒副反应。由亲水性高分子通过一定的化学或物理交联形成的水凝胶，被认为是此类治疗药物的有效载体。然而，目前分子型水凝胶材料仍存在控制药物释放能力不强，药物低浓度缓慢释放易引起肿瘤耐药性等弱点，限制了其临床应用。

  针对这一难题，合肥工业大学食品与生物工程学院查正宝教授课题组与化学与化工学院陆杨教授研究团队合作，创新性地通过调控溶液的酸碱度，诱导明胶蛋白纳米粒子表面由负电荷反转为正电荷，使其与带负电荷的类黑色素聚多巴胺粒子相互吸引，从而成功制备出质地均一的新型可注射水凝胶。

新型水凝胶的制备示意图及抗癌机理

  实验结果表明，由于对肿瘤弱酸性微环境及较高浓度的基质金属蛋白酶高度敏感，这一新型水凝胶在包载化疗药物阿霉素后注入肿瘤组织，可实现肿瘤局部长效的药物释放。同时，其纳米组成单元中类黑色素聚多巴胺粒子的存在，使该材料可同时实现近红外激光介导的热促药物释放及肿瘤的热化疗协同治疗，提高肿瘤的治疗效率。

  据介绍，该方法适用于不同位置的恶性肿瘤治疗，且其所采用的构建材料均为生物相容可降解材料，具有良好的临床应用前景。

  该研究工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金、安徽省自然科学基金等项目的资助。该研究团队所在的合肥工业大学控释药物研究室，曾主持研发多种拥有自主知识产权和发明专利保护的植入剂新药，并被国家批准进入临床研究，其中氟尿嘧啶植入剂于2001年获新药证书，属我国药监局批准的第一个抗肿瘤植入剂新药。

  论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/mh/c9mh00020h#!divAbstract

陆杨：安徽省“百人计划”特聘专家，黄山青年学者，博士生导师。<span]陆杨：安徽省“百人计划”特聘专家，黄山青年学者，博士生导师。<span]

查正宝，博士，2015年起任合肥工业大学生物与医学工程学院教授。2003年至2013年，在哈尔滨工业大学陆续获学士、硕士及博士学位。曾分别于美国亚利桑那大学及美国德州医学中心卫理公会医院研究所从事研究工作。

近年来，针对肿瘤细胞异质性及信号通路补偿性激活特征，深入研究肿瘤细胞与正常细胞的代谢差异，结合临床医学诊断手段（如超声、CT、核磁成像等），构建一系列基于肿瘤细胞代谢及微环境响应的药物靶向递送系统及诊疗一体化制剂，为临床癌症早期诊断和治疗提供新思路。截止目前，已在Advanced Materials, Biomaterials，Chemical Communications, Nanoscale, ACS Applied Materials & Interfaces, Applied Physics Letters等期刊发表SCI论文32篇，其中以第一或通讯作者身份发表19篇，1篇获评Web of Science网站“高被引论文”，论文被引总次数超过1100次(Google Scholar统计结果)，H因子为16。