基于功能化纳米石墨烯的肿瘤光热治疗和放射治疗协同效应的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31400861
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    杨凯
  • 依托单位：
    苏州大学
  • 学科分类：
    C1007.纳米生物学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

The rapid development of nanomedicine brings many new opportunities for diagnosis and treatment of various major diseases such as cancer. In the recent few years, nano-graphene with unique physical and chemical properties has shown great promise for applications in tumor imaging and therapy. In this project, based on our previous studies of nano-graphene for in vivo tumor imaging and photothermal therapy, we will design a multifunctional nanocomposite based nano-graphene with integrated photothermal therapy and radiotherapy properties in one single system for combined cancer therapy. We will optimize the sizes and surface modifications of our nanocomposites to enhance tumor uptake and decrease reticuloendothelial system (RES) uptake, and realize in vivo targeting and tumor accumulation. The combined cancer therapy will be carried out, aiming at synergistic therapeutic effects of photothermal therapy and radiotherapy. Moreover, the radionuclide labeled functionalized nano-graphene will also be utilized in our research, to understand the in vivo distribution of nano-graphene, as well as to monitor the therapeutic outcomes after treatment. It is hoped that the imaging-guided combined cancer therapy to be demonstrated in this proposal using nano-graphene based nanocomposites will bring new ideas and possibilities for treatment of cancer.
纳米医学的迅速发展为重大疾病如癌症的检测和治疗提供了新的机遇。具有独特的物理化学性质的纳米石墨烯在肿瘤成像和光热治疗中有着广泛的应用前景。本项目中，申请人拟在前期基于纳米石墨烯的活体肿瘤成像及光热治疗等相关工作的基础上，以功能化纳米石墨烯为基底，构建具有光热治疗和放射治疗协同效应的新型多功能复合纳米材料。我们将通过改进材料的尺寸和表面修饰，得到具有肿瘤高富集、相对低的网状内皮系统吞噬的生物安全性功能化纳米材料，并在动物模型上实现肿瘤的靶向富集，利用功能化纳米石墨烯的光疗和放疗对肿瘤进行联合治疗。此外，标记在纳米石墨烯表面的核素将被进一步用于跟踪纳米石墨烯在体内的分布和治疗过程中的实时显像，以期实现成像模式指导下的肿瘤联合治疗，为恶性肿瘤治疗这一重大难题提供新的可能手段。

结项摘要

针对目前肿瘤诊疗方面存在的不足，申请人在本项目中主要以石墨烯为载体，构建多功能纳米复合物，并对其进行适当的表面修饰，使其具有良好的水溶性和生物相容性。此外，我们将临床上常用的放射性核素碘-131标记到纳米石墨烯上，研究放射性核素标记的纳米石墨烯在生物体内的药代动力学行为以及生物分布，以期确定和优化最佳的生物安全剂量。同时，利用纳米石墨烯的近红外强吸收性质以及碘-131释放的射线，实现核素成像模式导航下的肿瘤光热治疗和放疗的协同治疗。经过三年的研究，我们通过构建纳米石墨烯多功能复合物并对其进行适当的表面修饰，优化放射性核素的标记方法，提高标记产率和稳定性，在成像引导下的肿瘤放疗与联合治疗方面取得了一定的研究进展，达到了项目的预期目标，保质保量的完成本项目。此外，除了发展基于纳米石墨烯及其复合物在生物影像以及肿瘤光热治疗和放疗增效方面应用的同时，我们也发展了基于金属硫化物（如：硫化铜纳米颗粒和硫化钨纳米片）和有机纳米载体在生物医学方面的应用。利用其独特的物理化学性质，我们可以将放射性核素通过元素之间的配位作用，螯合或掺杂等方式标记纳米材料，实现多模式成像指导下的肿瘤放疗与联合治疗, 取得了初步的研究成果。共发表高水平SCI论文15篇，申请发明专利3项，授权1项。 在项目执行期间，申请人获得江苏省优秀博士论文；苏州大学东吴学者；苏州市高层次紧缺人才。 2015年获得教育部自然科学二等奖（第三完成人）。2016年获得江苏省科技技术奖一等奖（第二完成）。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Polydopamine as a Biocompatible Multifunctional Nanocarrier for Combined Radioisotope Therapy and Chemotherapy of Cancer
聚多巴胺作为生物相容性多功能纳米载体用于癌症放射性同位素联合治疗和化疗
  • DOI：
    10.1002/adfm.201503587
  • 发表时间：
    2015-12
  • 期刊：
    Advanced Functional Materials
  • 影响因子：
    19
  • 作者：
    Wang, Yong;Ge, Cuicui;Zhao, Yuliang;Liu, Zhuang
  • 通讯作者：
    Liu, Zhuang
Au@MnS@ZnS Core/Shell/Shell Nanoparticles for Magnetic Resonance Imaging and Enhanced Cancer Radiation Therapy
Au@MnS@ZnS核/壳/壳纳米粒子用于磁共振成像和增强癌症放射治疗
  • DOI：
    10.1021/acsami.5b11588
  • 发表时间：
    2016-04-20
  • 期刊：
    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
  • 影响因子：
    9.5
  • 作者：
    Li, Meifang;Zhao, Qi;Yang, Kai
  • 通讯作者：
    Yang, Kai
The advancing uses of nano-graphene in drug delivery
纳米石墨烯在药物输送方面的进展
  • DOI：
    10.1517/17425247.2015.978760
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    EXPERT OPINION ON DRUG DELIVERY
  • 影响因子：
    6.6
  • 作者：
    Yang Kai;Feng Liangzhu;Liu Zhuang
  • 通讯作者：
    Liu Zhuang
Albumin-Templated Manganese Dioxide Nanoparticles for Enhanced Radioisotope Therapy
用于增强放射性同位素治疗的白蛋白模板二氧化锰纳米颗粒
  • DOI：
    10.1002/smll.201700640
  • 发表时间：
    2017-07-05
  • 期刊：
    SMALL
  • 影响因子：
    13.3
  • 作者：
    Tian, Longlong;Chen, Qian;Liu, Zhuang
  • 通讯作者：
    Liu, Zhuang
Core-shell Au@MnO2 nanoparticles for enhanced radiotherapy via improving the tumor oxygenation
核壳 Au@MnO2 纳米粒子通过改善肿瘤氧合来增强放射治疗
  • DOI：
    10.1007/s12274-016-1205-8
  • 发表时间：
    2016-11-01
  • 期刊：
    NANO RESEARCH
  • 影响因子：
    9.9
  • 作者：
    Yi, Xuan;Chen, Lei;Yang, Kai
  • 通讯作者：
    Yang, Kai

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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