上海微系統(tǒng)所超導(dǎo)卓越創(chuàng)新中心丁古巧課題組與上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院范先群、周慧芳課題組，蘇州大學康振輝課題組合作，以新型碳基二維半導(dǎo)體材料C3N 量子點為基礎(chǔ)，共同開發(fā)了一種新型腫瘤可視化靶向治療方案，相關(guān)研究成果以“Emancipating Target-Functionalized Carbon Dots from Autophagy Vesicles for a Novel Visualized Tumor Therapy”為題于2018年5月28日在國際頂級學術(shù)刊物先進功能材料在線發(fā)表（Jipeng Li, Siwei Yang, et al., Adv. Funct. Mater.?2018, 1800881，微系統(tǒng)所為第二單位）。
課題組博士后楊思維等對具有高量子產(chǎn)率的C3N 量子點（量子產(chǎn)率0.95）進行修飾，制備了高靶向能力的修飾C3N 量子點FN-CDs。該量子點可在腫瘤細胞中實現(xiàn)靶向富集，其腫瘤識別率達95%以上。上海交大醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院進行了FN-CDs 的細胞、動物活體實驗評估。結(jié)果表明，FN-CDs 可實現(xiàn)細胞和動物活體水平下腫瘤細胞7-14天的實時熒光監(jiān)控。隨后，在針對FN-CDs 引入后腫瘤細胞代謝過程的研究發(fā)現(xiàn)， FN-CDs 觸發(fā)了腫瘤細胞的自噬保護機制，該機制可能為腫瘤耐藥性的產(chǎn)生原因。鑒于此，通過FN-CDs 和自噬抑制藥物聯(lián)用，實現(xiàn)了腫瘤細胞的靶向高效殺滅。上海交大醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院進行了裸鼠皮下腫瘤模型實驗，結(jié)果表明，上述治療方案在15天中使腫瘤體積顯著減?。[瘤包塊縮小75%），相比傳統(tǒng)化療藥物其效率提升3-4倍。與此同時，由于高效的靶向能力，治療過程中毒副作用顯著下降。在動物模型中未發(fā)現(xiàn)明顯全身毒性和器官損傷。
該項研究為當前腫瘤治療技術(shù)中遇到的實時監(jiān)控、高靶向率治療、抗耐藥性三大難點提供了新的思路和有效的解決方案。此項目得到了國家自然科學基金面上項目（11774368），博士后創(chuàng)新人才支持計劃（BX201700271）等項目的支持。本項目中，微系統(tǒng)所課題組承擔量子點結(jié)構(gòu)設(shè)計與制備工作，上海交大醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院課題組承擔量子點腫瘤靶向評估及腫瘤治療方案評估，蘇州大學課題組承擔治療過程機理研究。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201800881?
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本項研究提出的腫瘤可視化靶向治療方案流程
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圖a 該治療方案對不同腫瘤細胞株（26種）的高效殺滅能力
圖b 針對小鼠腫瘤模型的原位可視化治療過程以及小鼠腫瘤模型中腫瘤體積
圖c 存活率
圖d 在治療過程中的變化。
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