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2021-09-16
颗粒在线讯：近日，华中农业大学理学院教授陈浩、汪圣尧团队与国家纳米科学中心教授王浩团队合作，针对“癌症之王”胰腺癌设计了一种多肽—半导体杂化生物信号处理器（BSP），用于胰腺肿瘤光声成像和线粒体靶向声动力治疗。相关研究成果在线发表于Nano Today。
通过半导体纳米材料，将辐射或非辐射波的能量转化为活性氧物种（ROS），可诱导肿瘤细胞凋亡。胰腺癌细胞的氧化还原状态及其对ROS的敏感度通常与正常细胞不同。线粒体作为肿瘤细胞ROS氧化应激并维持氧化还原平衡的关键，被认为是胰腺癌细胞的致命弱点。因此，有针对性地破坏肿瘤线粒体，打破癌细胞氧化还原平衡，已被证明是癌症治疗的有效策略。
在该研究中，BSP由富含氧空位的氯氧铋半导体纳米片（OV-Bi NSs）和两种靶向肽（PTP和CRK）杂化而成，其中PTP多肽能特异性识别胰腺癌细胞（panc-1）表面的凝集素—1；而CRK肽是线粒体蛋白p32的靶向肽，促进BSP与线粒体紧密结合。由于富含氧空位，BSP具有良好的近红外吸收及光声成像能力，而BSP表面靶向多肽赋予了BSP识别病理环境特殊蛋白信号的能力。因此，BSP同时具备了蛋白信号识别、光声信号反馈及活性氧信号输出能力，是一种能完成生物信号识别和物理信号转换的信号处理器。
通过进一步的体外和体内实验研究表明，BSP纳米信号处理器能够准确识别胰腺癌蛋白信号，靶向胰腺癌细胞线粒体，从而有效实现对胰腺癌的光声成像和声动力治疗，为胰腺癌诊疗智能器件的开发提供了新思路。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.nantod.2021.101285
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