近日，生物医用材料北京实验室刘惠玉研究团队和中国科学院化学研究所黄志军博士合作开发了一种具有光动力、过氧化氢催化分解能力以及可降解性能的一维孔结构的纳米钯片（H-Pd NSs），该H-Pd NSs在近红外光激发下能够实现光热/光动力协同治疗肿瘤。此外，由于一维孔结构的构建，H-Pd NSs亦能够高效催化过氧化氢分解产生大量氧气，克服肿瘤乏氧，增强光动力治疗效果，并在生理介质中快速降解。

△图1.H-Pd NSs用于癌症治疗的示意图

        双光疗（光热/光动力治疗，PTT/PDT）功能性纳米诊剂相比于单一的光热剂或光敏剂，由于其更加理想的治疗效果，在癌症治疗领域得到广泛的关注。然而，乏氧是肿瘤微环境的重要特征之一，PDT疗效受限于肿瘤的乏氧微环境，并且持续的氧气损耗会进一步导致血管损伤加速肿瘤扩散恶化。此外，大部分已报道的双光疗纳米诊剂是由两个或多个功能性单体整合而成，结构复杂、合成繁琐，因此，开发可纠正肿瘤乏氧微环境的单组分双光疗纳米诊剂是一项技术难题。

        为此，刘惠玉教授团队利用氧化刻蚀策略，在钯纳米片（Pd NSs）表面构建大量一维孔结构，开发了具有光动力性能的生物可降解的多孔钯纳米片（H-Pd NSs）。

        该生物材料具有如下特色：ⅰ)具有较高的光热转换效率，且在近红外光触发下，H-Pd NSs能够高效敏化氧气生成单线态氧，实现单组分双光疗诊剂的成功构建；

△图2.H-Pd NSs的制备以及形貌表征

        ⅰⅰ)一维孔结构的构建使H-Pd NSs暴露出大量活性Pd(100)晶面，催化过氧化氢分解产生大量氧气，可高效调节肿瘤乏氧微环境；

△图3.H-Pd NSs光热、光动力以及催化性能的表征

        ⅲ)Pd NSs的体内降解行为利于其未来向临床转化。

△图4.H-Pd NSs以及Pd NSs在体外模拟生理条件下的降解行为

△图5.验证H-Pd NSs在4T1模型中的抗肿瘤效果

        相关成果发表于J. Am. Chem. Soc.（DOI: 10.1021/jacs.9b12929）。该项研究揭示了活性晶面与光动力性能之间的关系，为多功能单组分金属基纳米诊剂的设计与构建提供了参考，将为发展乏氧肿瘤的光热光动力治疗策略提供新思路。