东华大学沈明武研究员/史向阳教授ACS AMI：超小四氧化三铁纳米颗粒的智能设计及其诊疗应用

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纳米材料及纳米医学的进步为癌症和其他许多困扰人类的重大疾病开辟了创新思路。超小四氧化三铁纳米颗粒（USIONPs）是一种尺寸小于5 nm的超小氧化铁纳米粒子，由于其良好的生物相容性和优良的磁共振（MR）成像性能，因而在生物医学领域逐渐受到人们的广泛关注。尽管如此，单独的USIO NPs由于其尺寸小，仍存在易聚集、血液循环时间短、功能单一化等局限。因此，对USIO NP进行功能化、组装或与其他纳米材料结合构建各类智能型纳米平台进而拓展其应用受到了研究者的重视。

东华大学化学化工与生物工程学院的沈明武研究员/史向阳教授课题组在基于USIONPs的纳米诊疗领域开展了大量研究，团队开发了聚乙二醇化靶向肽及两性离子等功能化修饰的USIONPs （Nanoscale 2015, 7, 14538-14546、J. Mater. Chem. B 2017, 5, 7267-7273），合成了多种具有响应聚集或解离性能的T₁/T₂弛豫性能可转换的USIO纳米团簇（Bioconjugate Chem. 2020, 31, 352-359、Nano Today2021, 36, 101022、Adv. Sci.2019, 6, 1901800），还将USIO NPs与多种有机无机纳米材料如树状大分子、纳米水凝胶、纳米金花、层状双金属氢氧化物、介孔氧化硅等材料复合构建多功能纳米平台（ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 5420-5428、Nanoscale 2019, 11, 4904-4910、Bioconjugate Chem. 2020, 31, 907-915、ACS Appl.Mater. Interfaces 2021, 13, 27806-27813、Adv.Sci. 2018, 5, 1801612、J. Mater.Chem. B 2019, 7, 368-372），并将这些基于USIO NPs的纳米平台成功应用于单模态或动态的T₁/T₂可转换的MR成像以及成像引导的疾病精准诊疗（包括化疗、基因治疗和光热与放疗的联合治疗等）。

图：文章内容概要示意图

近期，团队受主编Kirk S. Schanze教授邀请，以“Intelligent Design of Ultrasmall Iron Oxide Nanoparticle-Based Theranostics”为题在ACS Applied Materials & Interfaces上发表了一篇Spotlighton Applications文章，沈明武研究员为通讯作者，史向阳教授为共同作者参与指导，博士生高悦为第一作者。文章系统性地介绍了上述团队近年来开发的USIO纳米平台的合成策略和方法及它们在肿瘤和其他疾病治疗诊断中的应用。同时文章还提出了生物医用USIO 纳米平台的设计关键要素，并展望了USIO 纳米平台作为智能纳米药物的未来可能发展方向。

东华大学大学生物纳米技术研究组（沈明武研究员/史向阳教授课题组）：

http://pilab.dhu.edu.cn/bionano/main.psp

原文链接
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c13341

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