《基於碳點的新型光熱轉換材料及其在腫瘤診療中的套用》是依託中國科學院理化技術研究所，由汪鵬飛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於碳點的新型光熱轉換材料及其在腫瘤診療中的套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：汪鵬飛
- 依託單位：中國科學院理化技術研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作為一類具有優異生物相容性的新型碳納米發光材料，碳點已在生物醫學等領域展現出廣闊的套用前景，然而迄今為止具有光熱轉換性能的碳點還未見報導。本項目擬以雜原子摻雜的碳點為核心，通過設計不同“功能前軀體”得到的不同類型的碳點光熱轉換材料，並詳細研究碳點的結構與吸收光譜、光熱轉換效率的關係，從理論上深刻認識碳點光熱轉換材料呈現的新現象和新規律，為新型碳基光熱轉換材料的設計、製備和性能最佳化提供理論指導。在此基礎上，利用兼具近紅外吸收和高光熱轉換效率的碳點，構建新型光聲成像和光熱治療一體化的新型材料體系，為發展腫瘤診療新方法提供理論和實驗支持。
結題摘要
光療包括光動力療法和光熱療法，憑藉其選擇性好、毒副作用低、沒有抗藥性等優勢而逐漸成為一種腫瘤的新型療法。然而腫瘤組織因細胞快速增殖導致大量消耗營養成分和氧氣，使得腫瘤部位呈現出缺氧的微環境，從而導致光敏劑到達腫瘤部位因氧氣濃度降低而導致光動力效果減弱。光熱治療不僅是對光動力治療的有益補充，而且光熱試劑同時可以作為光聲成像試劑用於腫瘤的高靈敏診斷。因此，在本項目執行期間我們按研究計畫，通過設計不同“功能前軀體”製備了一系列碳點光熱轉換材料，並研究了其在腫瘤多模態成像和光療中的的套用。此外在項目研究過程中，根據實際的研究結果，對研究計畫做了適當調整，針對不同的聚合物“功能前軀體”、近紅外有機小分子等發展了一系列新型高效光診療材料，並探索了其在光診療領域的套用。主要結果如下：（1）發展了基於碳點、聚合物、鐵酞菁-白蛋白組裝體、竹紅菌組裝體的新型光熱材料（光熱轉換效率最高達68%），將其用於荷瘤小鼠的光熱治療、光熱/光動力協同治療，均取得了良好的效果；（2）針對腫瘤組織穿透問題製備了基於碳點、聚合物的雙光子診療劑，顯著提高了光療的治療深度（成像檢測深度能達到2100 μm）；（3）針對腫瘤乏氧微環境，製備了能夠自產氧的碳點光診療劑，大大提高了光動力治療效果。
