近日，中国科学院院士、中科院上海硅酸盐研究所研究员施剑林课题组结合“介孔氧化硅纳米颗粒的生物医学应用”和“纳米催化医学”两方面的研究特色，提出了利用金属-配体相互作用增强纳米催化肿瘤治疗的新策略。

(a) Mn-HMSN 合成的化学机理。

（b）原始MSN的-Si-O-Si-框架的化学结构。

(c) Mn-HMSN 的–Si–O–Mn– 杂化骨架的化学结构。

(d) 所制备的 Mn-HMSNs 的 SEM 图像显示粗糙的表面形貌。比例尺，50 nm。

(e) Mn-HMSNs 的 TEM 图像显示多孔结构。比例尺，50 nm。

(f) Mn-HMSNs 的高角度环形暗场 (HAADF) 图像和元素映射。比例尺，50 nm。

介孔氧化硅纳米颗粒（MSNs）具有大的比表面积、高的孔容、均匀可调的孔径、易于化学改性的内外表面及良好的生物相容性，在药物输运、基因治疗、生物传感器、分子影像、组织工程等纳米生物技术领域显示出良好的性能与广阔的应用前景。近年来，介孔氧化硅纳米颗粒被广泛地用作分子药物或功能材料的载体，用于重大疾病尤其是肿瘤的诊断和治疗。

此次，上硅所研究团队构建出多种金属元素掺杂的空心介孔氧化硅纳米颗粒并用其负载有机分子药物，通过在肿瘤区域诱发配位和催化反应，以实现肿瘤的纳米催化治疗。由于金属元素在介孔氧化硅骨架中对肿瘤的酸性环境较为敏感且易被氢离子替换出来，纳米颗粒便易在肿瘤区域降解，释放出金属离子和有机药物分子。这两者能够较快地发生配位反应，生成具有独特配位场的金属螯合物。由于金属-配体之间的协同作用，金属中心被有机配体“激活”并将氧气一步步催化转变为活性氧尤其是羟基自由基(·OH)，杀死癌细胞，抑制肿瘤生长。

相关论文：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-23710-y

https://www.chinesechemsoc.org/doi/10.31635/ccschem.021.202100930

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c09984

参考来源：上硅所