新型鉍基納米材料為癌癥治療提供新思路

近日從上海理工大學獲悉，上海市胸科醫(yī)院與上海理工大學聯(lián)合團隊研發(fā)出一款新型鉍基納米材料，通過超聲波觸發(fā)腫瘤內部水分解，直接產(chǎn)生氫氣和氧氣，激活自身免疫實現(xiàn)高效抗癌。該成果為深部腫瘤治療提供了全新思路，相關研究2月8日在線發(fā)表在國際學術期刊《先進科學》（Advanced Science）上。

含鉍復合納米材料用于超聲催化氣體療法激活免疫協(xié)同增效的機理示意圖。受訪者供圖鉍是一種重金屬元素，其化合物（如枸櫞酸鉍鉀）早已用于胃藥和醫(yī)學影像造影劑。近年來，科學家發(fā)現(xiàn)鉍基納米材料具有低毒性、高穩(wěn)定性和催化活性，開始探索其在生物醫(yī)藥領域的應用。如將鉍基材料用于光熱治療腫瘤、藥物靶向遞送等。

針對腫瘤的傳統(tǒng)放療、化療副作用大且易復發(fā)，氫氣療法雖能抑制腫瘤代謝，卻又難以深入病灶。該研究負責人、上海理工大學材料與化學學院副教授李鈺皓介紹，此前關于鉍基納米材料的醫(yī)學研究多聚焦單一治療模式，此次研究將鉍基材料與超聲催化產(chǎn)氫氧氣技術結合，提出“超聲催化水分解”策略：利用超聲波強穿透性，驅動納米材料在腫瘤內分解水分子，原位產(chǎn)生氫氣和氧氣，從而實現(xiàn)“產(chǎn)氣治療+免疫激活”的雙重突破。

新型鉍基納米材料（BiF3-POM-Mo2C）由氟化鉍、多金屬氧酸鹽和碳化鉬組成，其獨特的三元結構大幅提升了電荷分離效率。實驗表明，超聲波作用下，材料產(chǎn)氫效率比傳統(tǒng)催化劑提高約30%。氫氣可破壞癌細胞線粒體功能，阻斷能量供應；氧氣則緩解腫瘤缺氧，逆轉免疫抑制環(huán)境。此外，氟化鉍還能消耗腫瘤內的關鍵抗氧化物質谷胱甘肽，加劇癌細胞氧化損傷，形成“三重打擊”。

該材料在小鼠實驗中展現(xiàn)出良好生物相容性，主要器官未見毒性損傷。李鈺皓表示：“這種材料不僅能精準釋放治療氣體，還可激活免疫細胞，未來有望與化療、免疫藥物聯(lián)用，提升實體瘤治療效果。”

接下來，團隊計劃進一步優(yōu)化材料靶向性，并探索其在對氫敏感的缺氧性疾病中的應用潛力。