近日,环化学院硕士钻研生蔡金明在导师潘登余和耿弼江的领导下,以第一作者身份在国际高水平期刊《Advanced Functional Materials》(IF:18.5)上颁发题为“Defect Engineering of Biodegradable Sulfide Nanocage Sonozyme Systems Enables Robust Immunotherapy against Metastatic Cancers”的钻研论文。

无机纳米声敏剂的缺点工程是改善其声动力机能的一种单一而有效的战术,重要是通过引入丰硕的表表态来推进电子-空穴对在低强度US(超声)环境中的产生和分离。迄今为止,金属氧化物声敏剂的声动力机能重要是通过氧空位和异质结工程来进行调控。然而,金属氧化物声敏剂用于临床转化的潜力受到其固有的宽带隙和不拥有生物可降解性的限度。因而,通过合理的结构设计和空位工程开发高效、可生物降解的声敏剂是该领域火急必要解决的关键科学问题。作为氧化物声敏剂的代替品,金属硫化物半导体拥有窄带隙和可生物降解的个性。近年来,窄带隙金属硫化物纳米资料作为近红表光热转化试剂被宽泛利用于光热肿瘤医治,但由于近红表光的穿透深杜仔限(<1 cm),使其仅合用于浅表肿瘤医治。对于深组织肿瘤的医治,开发窄带隙、可生物降解和生物相容性优异的金属硫化物声敏剂更有价值,但通过系统调控硫空位依赖性声动力个性,开发和优化单组分金属硫化物作为高效声敏剂的钻研很少被报路。

环化学院潘登余/耿弼江钻研团队初次报路了利用缺点工程战术设计生物可降解的声酶系统用于加强的癌症免疫医治。缺点工程战术成功利用于调控Co9S8-x纳米笼中的硫空位,以索求硫空位依赖的声动力和化学动力学机能,并构建可生物降解的硫化物声酶系统,以加强癌症免疫医治。该论文通过选取硫乙酰胺作为硫源和还原剂,调节其与钴源的质量比,通过热还原机造造备高水平硫空位掺杂的Co9S8-x纳米笼。由于引入了丰硕的缺点态,Co9S8-x纳米笼的带隙从2.06 eV减幼到1.54 eV。与此同时,Co2+与Co3+的原子比在热还原的过程中从1.53提高到1.97,从而极大的加强了Co9S8-x纳米笼的类芬顿反映活性。因而,Co9S8-x纳米笼的声动力活性、化学动力学机能和抗肿瘤免疫响应能够通过缺点工程战术显著放大。肿瘤微环境特异性降解的个性使得Co9S8-x纳米笼既能够维持大的初始尺寸用于加强的肿瘤组织富集,又能够在肿瘤微环境中奇妙地开释出Co2+、Co3+和免疫佐剂R837,以实现肿瘤积累并推进肿瘤的深度穿透。利用上述个性,缺点工程设计的Co9S8-x纳米笼能够通过ROS产率的级联放大引发免疫原性殒命,推进树突细胞成熟,并最终实现对T细胞的激活。体内双侧肿瘤模型证了然Co9S8-x纳米笼能够通过声动力/化学动力学医治加强的免疫医治将原发肿瘤齐全解除,齐全抑造肺转移,并能够通过壮大的免疫反映减缓远端肿瘤的成长。该工作展示了利用缺点工程设计生物可降解金属硫化物声酶系统沉塑肿瘤微环境用于壮大的声免疫医治的潜力。
该论文第一作者是环化学院22级硕士钻研生蔡金明,共同通讯作者为环化学院潘登余教授和青老大师耿弼江,该钻研得到了国度天然科学基金、中国科协青年人才托举工程、国度赞助博士后钻研人员打算和上海市天然科学基金等项主张赞助。
环化学院潘登余/耿弼江钻研团队近年来聚焦于无机纳米资料的微结构调控及其职能化钻研,在纳米医学的钻研领域堆集了较丰硕的钻研成就和钻研经验。近五年在Nature Communications、Advanced Materials、AdvancedFunctionalMaterials、Advanced Science、Small、Small Structures等国际顶级期刊上颁发多篇SCI论文。
论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202411064