不同形貌介孔二氧化硅体内行为研究获进展

来自中科院理化技术研究所纳米材料可控制备应用研究室的研究人员在唐芳琼研究员的带领下，在研发新型纳米生物材料的同时一直致力于纳米载体材料的生物安全性和生物学效应研究。近期他们在不同形貌介孔二氧化硅的体内行为方面的研究又取得了新进展。研究成果在线发表在《ACS纳米》（ACS nano）杂志上。介孔二氧化硅纳米材料作为药物载体具有极高的载药量和可控释放行为，又可以作为一种多功能化的平台，在生物医学领域尤其是癌症的诊断和治疗方面已表现出巨大的潜在应用价值，有望成为新一代的药物载体。然而，无机纳米材料的生物安全性问题一直是其向临床应用转化的重要障碍。研究纳米载体材料的生物安全性和生物学效应，对解决无机纳米材料的毒理学、健康及环境问题和推动纳米材料的生物医学应用都具有重要的意义。为了研究形貌对介孔二氧化硅体内行为的影响，研究人员设计了一系列不同长径比的介孔二氧化硅纳米材料，并选取长棒和短棒两种具有代表性的材料，研究了它们静脉注射后在小鼠体内的代谢分布、排泄途径和生物安全性。研究发现，形貌和表面性质共同影响静脉注射的介孔二氧化硅体内的代谢分布和排泄。两种材料主要分布在肝脏，脾脏和肺脏，都可以快速从尿液和粪便排泄。形貌不仅改变介孔二氧化硅在肝脏、脾脏和肺脏等器官中的分布规律，也影响介孔二氧化硅经尿液和粪便从体内排泄的速度。同时，临床使用剂量的两种形貌的介孔二氧化硅在体内均具有良好的生物安全性。这一研究成果对于指导介孔二氧化硅纳米材料以及非球形纳米材料的生物医学应用具有重要的意义。审稿人认为，该研究“关注了一个非常重要的领域，并取得了有意义的结果。如果分布和代谢问题能被解决，这些材料最终可用于临床的成像和治疗”。该研究获得国家科技部“863”项目和国家自然科学基金项目的支持。此外，不久前该研究室在酶生物传感器研发中亦取得了突破性进展，研究人员称他们开发的新型生物传感器可实现对乳酸脱氢酶（LDH）及血清中葡萄糖浓度的快速、高效检测。此方法拓展了纳米材料的应用领域，为开拓生化检测分析的新途径提供了可供参考的实验和理论基础，促进了酶生物传感器的实用化发展。与该研究成果相关的2篇论文相继发表在国际电化学与传感器领域影响因子排名第一的杂志《生物传感器与生物电子学》（Biosensors and Bioelectronics）上。相关工作已申请2项中国发明专利。（来源：生物通何嫱）