黑色素瘤是一種高度惡性的黑色素細(xì)胞腫瘤,多發(fā)生于皮膚。目前，外科手術(shù)切除病變是治療該病的主要方法之一，然而，手術(shù)切除不僅會造成大塊皮膚缺損，而且很難完全清除腫瘤細(xì)胞。因此，需要研制新型智能生物活性材料，在高效修復(fù)創(chuàng)面的同時能清除殘余腫瘤細(xì)胞。 

近日，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所吳成鐵研究員與常江研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊制備出載藥硅酸銅空心微球與靜電紡纖維智能復(fù)合支架，該支架既能加速皮膚創(chuàng)傷愈合，又能光熱結(jié)合化療治療黑色素瘤。該團(tuán)隊與華東師范大學(xué)易正芳教授團(tuán)隊合作，在動物體內(nèi)證實了該支架具有黑色素瘤治療與修復(fù)創(chuàng)面的雙重效果，取得了重要進(jìn)展。該研究成果被美國化學(xué)會（ACS）出版集團(tuán)的國際知名學(xué)術(shù)期刊ACS Nano（DOI: 10.1021/acsnano.7b08928）在線發(fā)表（論文第一作者為上海硅酸鹽所在讀博士生余青青，指導(dǎo)導(dǎo)師為吳成鐵研究員），并申請專利一項。 

該團(tuán)隊首先以SiO₂微球為犧牲模板，采用水熱法合成出硅酸銅空心微球。制備出的硅酸銅空心微球具有內(nèi)部空心和外部納米針狀結(jié)構(gòu)，該微觀結(jié)構(gòu)的存在使其具有高比表面積，能有效裝載化療藥物。同時，硅酸銅空心微球表現(xiàn)出優(yōu)異的光熱性能，是一種優(yōu)良的光熱轉(zhuǎn)換劑。并利用靜電紡絲技術(shù)，制備出載藥的硅酸銅微球與高分子復(fù)合支架。該復(fù)合支架能緩慢持續(xù)釋放治療性Cu和Si離子。Cu離子能穩(wěn)定低氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α），促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞因子（VEGF）的表達(dá)，從而加速新生血管的形成。且Cu離子與Si離子結(jié)合能協(xié)同促進(jìn)血管新生。此外，Si離子能促進(jìn)皮膚成纖維細(xì)胞的增殖，通過激活EMT和EndMT信號通路來加速傷口部位的膠原沉積，刺激細(xì)胞外基質(zhì)重組和組織重建，從而加速傷口部位的再上皮化。體內(nèi)慢性創(chuàng)面修復(fù)實驗證實，該支架具有促進(jìn)傷口部位血管形成和再上皮化的作用，進(jìn)而顯著促進(jìn)創(chuàng)面的愈合。 

在近紅外光照射下，該支架迅速升溫，且最終溫度隨著摻入的硅酸銅微球的含量和激光功率的增加而增加，溫度的升高進(jìn)一步刺激藥物分子的釋放，因此，通過該支架體現(xiàn)了光熱調(diào)控藥物傳輸效率的智能特性。在體內(nèi)腫瘤治療實驗中，在治療早期利用近紅外光照射該支架，使腫瘤處局部過熱，在光熱和化療藥物的協(xié)同作用下，腫瘤生長受到持續(xù)抑制，且治療效果優(yōu)于單一的光熱和化療治療模式。在治療后期停止激光照射，腫瘤不僅沒有復(fù)發(fā)，原有的創(chuàng)口還逐漸愈合，而對照組的傷口卻隨著腫瘤體積的增長而逐漸擴(kuò)大。因此，該支架在光熱與化療協(xié)同治療黑色素瘤的同時，能顯著促進(jìn)創(chuàng)面的修復(fù)，在腫瘤治療和慢性創(chuàng)面修復(fù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 

　　相關(guān)研究得到了國家重點研發(fā)計劃、中組部青年千人計劃和中國科學(xué)院前沿科學(xué)研究計劃等基金的資助。 

　　文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.7b08928  

復(fù)合支架的制備和應(yīng)用。（a）以SiO₂微球為犧牲模板，采用水熱法合成出硅酸銅空心微球，并將化療藥物裝載其中；（b）利用靜電紡絲技術(shù)，將載藥硅酸銅空心微球紡入聚合物纖維中，制備出復(fù)合支架；（c）復(fù)合支架用于黑色素瘤治療與創(chuàng)傷修復(fù)。 

復(fù)合支架的表征。（a，b）硅酸銅空心微球的透射電鏡照片；復(fù)合支架的掃描電鏡照片：硅酸銅空心微球含量為（c，g）0%；（d，h）10%；（e，i）30%；（f，j）載藥硅酸銅空心微球含量為30%；（k）復(fù)合支架在近紅外光照射下的熱成像照片（硅酸銅空心微球含量A：0%；B：10%；C：20%，D：30%；E：載藥硅酸銅空心微球含量30%）；（l）復(fù)合支架在近紅外光照射下升溫到37、43和50℃時的藥物釋放曲線。

體內(nèi)慢性創(chuàng)面修復(fù)效果。（a）第0，5，9，11和15天的慢性皮膚創(chuàng)口照片；（b）15天內(nèi)創(chuàng)口愈合速度；（c）免疫熒光及馬森三色組織切片染色照片；（d-h）分別為CD31、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子、再上皮化、Ⅰ型膠原和Ⅲ型膠原蛋白的數(shù)量統(tǒng)計結(jié)果。

(上海硅酸鹽所)