殼聚糖修飾多鎢酸釓增敏劑

放射治療(RT)作為臨床上治療癌症最為廣泛的方法之一，其主要原理是利用穿透力非常強的高強度電離輻射(X射線或γ射線)來抑制腫瘤增殖。

在放射治療過程中，離子輻射與組織內部的水或氧氣發生作用，產生大量的具有細胞毒性的活性氧物質(ROS)來誘導細胞DNA雙鏈產生損傷。然而，放射治療仍然面臨不能有效根除乏氧腫瘤這一難題。

其中關鍵的困難之一在於細胞記憶體在大量的還原型谷胱甘肽(GSH)，顯著降低了活性氧物質的有效產生並削弱了放射治療效果。而另一個關鍵的限制條件是腫瘤在快速增值過程中氧氣的耗盡導致腫瘤局部乏氧，從而導致乏氧細胞的放射依耐性，增加DNA自我修復的幾率並顯著降低了放射治療作用。

並且，在放射治療過程中採用的是高能量電離輻射(X射線 或γ射線)，這些高能量輻射可能超過正常細胞的耐受性，從而導致對正常組織的不可避免的損傷作用。近年來，大量的研究工作致力於開發基於傳統的納米藥物的放射敏化劑作為外在 的放射增敏方式，比如：基於金屬的納米顆粒、量子點、超順磁氧化鐵以及基於非金屬的納米顆粒等等。

中國科學院高能物理研究所趙宇亮研究員及其團隊曾報導了一種包含多鎢酸釓的納米材料作為增敏劑的用途。通過採用簡單的重結晶方法合成出多鎢酸釓納米團簇。這些納米團簇具有非常小的尺寸（~ 3.5 nm），較好的MRI及CT成像性能，同時通過紫外燈照射進行還原之後，得到的還原產物在近紅外光區具有強烈的吸收，因此可以作為光熱治療試劑應用於腫瘤的光熱治療。此外，多鎢酸釓納米材料中的多鎢酸釓不僅能夠降低谷胱甘肽的水準，還可以很好的實現放射增敏效果。

製備殼聚糖修飾多鎢酸釓的過程為：

利用離子凝膠法，使多鎢酸釓和殼聚糖反應，製備得到殼聚糖修飾的多鎢酸釓，即由多鎢酸釓和殼聚糖構成的多鎢酸釓複合納米材料。其包括：

(A)將殼聚糖溶解在醋酸中，得到殼聚糖的醋酸溶液；

(B)使用多鎢酸釓晶體和水，配製多鎢酸釓的水溶液；

(C)將多鎢酸釓的水溶液與殼聚糖的醋酸溶液混合，形成懸浮液，除雜，得到殼聚糖修飾的多鎢酸釓。

使用多鎢酸釓和殼聚糖發生離子凝膠反應，實現複合，從而得到納米級別的多鎢酸釓複合納米材料。

在包含多鎢酸釓的納米材料中，一方面，多鎢酸釓能夠吸收大量的高能量X射線產生俄歇電子或康普頓電子，利用這些電子可以與有機體環境(如生物體細 胞)中的水或氧氣反應，產生大量活性氧物質(ROS)，從而對細胞DNA雙鏈產生損傷作用，達到放射治療的效果；另一方面，採用殼聚糖對多鎢酸釓進行修飾，並負載小干擾RNA，可以通過介導小干擾RNA進入腫瘤部位，使乏氧腫瘤細胞內HIF-1α的表達降低，因此阻止了雙鏈損傷的DNA的自我修復，最終達到多鎢酸釓放射治療效果、多鎢酸釓基因治療效果以及降低細胞內HIF-1α表達這三方面作用協同治療的作用，實現了內在增敏和外在增敏的同時增敏作用，達到非常好的放射治療效果。

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