医工结合:构建乳腺癌纳米诊疗体系新范式

2025-11-01 14:44:26 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 朱虹 通讯员 衣晓峰

针对乳腺癌复杂的肿瘤微环境特性,哈尔滨医科大学附属第六医院乳腺科仲雷教授团队与黑龙江省妇幼保健院孙玉华教授团队巧妙地将纳米技术与医学工程相结合,创新性地构建了一套多机制协同的乳腺癌纳米诊疗体系新范式。相关临床研究成果先后发表于《材料化学》《化学工程杂志》和《美国化学会应用材料与界面》等国际期刊,并于11月1日获全国妇幼健康科学技术奖。

孙玉华教授介绍,乳腺癌是全球女性发病率最高的恶性肿瘤之一。尽管当前综合诊治水平不断提升,但传统医疗手段仍存在诸多不足之处,例如手术创伤较大,放化疗由于缺乏靶向性,容易波及正常组织和细胞,经常引发恶心、脱发、免疫功能下降等不良反应,严重影响患者的生活质量。如何在确保疗效的同时减少毒副作用,已成为乳腺癌临床亟待解决的重要课题。

在国家自然科学基金的支持下,仲雷、孙玉华团队着力于纳米医学与生物工程的深度融合,陆续研发出两类关键纳米体系:一类是新型纳米催化剂,可在肿瘤微环境中触发化学反应、调控氧化还原平衡;另一类是新型复合纳米颗粒,集光热与光动力功能于一体。两种体系在近红外光照射下可达成光能、热能与化学反应的耦合,协同产生活性氧,从而在物理与化学层面共同破坏肿瘤细胞结构,显著提升抗肿瘤效能。

针对光动力疗法受肿瘤缺氧掣肘、疗效容易下降的难题,团队进一步构建了兼具光热催化双功能的纳米平台。研究结果显示,该体系在低氧环境下依然具备高效活性氧生成能力,有效增强肿瘤细胞凋亡信号,其诱导的细胞凋亡率较传统光动力技术增大至2.8倍,对动物模型深部肿瘤抑制效果明显。光热效应与催化反应的能量互补,使这项策略在克服肿瘤耐受性方面展现出独特优势。

在机制创新方面,仲雷教授团队首次提出“代谢驱动的催化耦合”概念,建立了能量供给、代谢放大与催化反馈相结合的反应网络,揭示了肿瘤代谢异常与催化反应活性间的内在联系。所构建的纳米体系具备氧气自供给、谷胱甘肽耗竭及自由基持续生成等特性,形成“代谢—催化—凋亡”的正反馈循环。在乳腺癌异种移植瘤模型中,该体系肿瘤抑制率高达93%,主要脏器未见明显毒性反应,安全性与疗效均获得充分验证。

目前,团队正与多家医疗机构紧密合作,推动多中心临床研究的深入开展。计划采用代谢调控、免疫重塑及光热化学协同等多机制融合策略,进一步优化乳腺癌及其他实体瘤的精准干预方案,力促纳米医学从实验室研究向临床应用的顺利转化,为肿瘤个体化诊疗探索新的思路与模式。

(受访单位供图)

责任编辑:王倩
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