南京林業大學黃超伯/熊燃華課題組《AM》：復合薄膜介導的空間選擇性細胞殺傷
眼部腫瘤（或眼部其他疾病）嚴重影響人們的視力甚至威脅人類生命健康安全。通常采用手術來治療眼部該類疾病，常用的手術手段有高能激光。其缺點是高能量的激光往往會對眼部腫瘤組織周圍的健康組織產生一定損傷，由于眼部結構的特殊性，激光對眼部健康組織的影響往往會對眼部功能產生不可逆的損傷。此外，也有采用藥物滴加的方式對眼部腫瘤等疾病進行治療，采用該給藥方式的局限是藥物在眼部滯留時間短，由于無法穿透角膜屏障，藥物的生物利用度極低（通常小于5%）。目前對眼部腫瘤等疾病的治療的探索主要集中在開發新型的手術方式（選用不同種類的激光等）以及制備新型的藥物遞送系統以提高藥物在眼部的生物利用度。
近日，南京林業大學中比先進生物醫學材料國際聯合實驗室黃超伯/熊燃華團隊在《Advanced Materials》（先進材料）發表了研究文章“Bubble Forming Films for Spatial Selective Cell Killing”（Back cover,10.1002/adma. 202008379）。本論文制備了一種生物基激光響應性的四氧化三鐵聚乳酸復合薄膜（IONPs/PLA）如圖1所示，該材料既能降低激光治療所需能量，同時還可使藥物穿透角膜屏障實現有效的胞內遞送，可對腫瘤細胞實現空間選擇性的殺傷。通過控制旋涂時聚乳酸溶液的濃度，實現了對四氧化三鐵納米簇粒徑的控制（見圖2），從而實現對激光吸收能量的調控，優化了腫瘤細胞的殺傷效率。通過控制激光輻照區域，實現了對細胞的空間選擇性殺傷，殺傷精度達到了單細胞水平（圖3）。在動物組織實驗中表明該復合薄膜可對眼部角膜細胞實現殺傷效果，顯示出其具有應用于殺傷角膜腫瘤細胞的潛力以及可將藥物遞送入眼部細胞的功能（圖4），為眼部腫瘤細胞化療藥物的遞送提供新的思路。
圖1.復合薄膜納米微泡的制備工藝以及對眼部細胞的定點殺傷工作原理圖
圖2.IONPs在薄膜內的形貌粒徑及分布情況
圖3.空間選擇性細胞殺傷，激光輻照形成的微泡可對單個腫瘤細胞實現定點殺傷，圖中橘黃色熒光代表被定點殺傷的腫瘤細胞。
圖4. 動物眼球組織實驗證實該復合薄膜可將大分子物質遞送進入角膜細胞內。途中紅色熒光為死亡細胞，綠色熒光為實現胞內遞送的角膜細胞，實驗顯示復合薄膜能有效將藥物遞送入角膜細胞中。
圖5. Advanced Materials back cover
論文第一作者為南京林業大學化學工程學院/中比先進生物醫學材料國際聯合實驗室博士研究生華大威，比利時根特大學藥學院博士后Aranit Harizaj為共同一作，南京林業大學化工院黃超伯教授（博士生中方指導老師）/熊燃華教授和比利時根特大學Stefaan C. De Smedt院士（博士生比方指導老師）以及Félix Sauvage博士為通訊作者，南京林業大學為第一完成單位。該成果得到了國家自然科學基金項目，南京林業大學優博基金項目和南京林業大學標志性成果培育項目等資助。
全文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202008379
實驗室主頁：
https://www.x-mol.com/groups/nfu-ugent
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