具有診療功能的納米顆粒在癌癥治療中具有比較好的應用前景，預計在未來可能會拓寬生物技術和制藥行業領域。但具有診療功能的納米顆粒在臨床轉化中面臨許多挑戰。首先，納米顆粒在體內的安全性是一個比較重要的問題，許多納米顆粒會在重要器官中蓄積，從而導致潛在的急性或長期毒性。因此，開發安全、可靠、生物相容性好和低毒的納米顆粒非常有必要。其次，多功能納米顆粒需要同時具備診斷，監測和治療的功能。另外，具有適宜尺寸的納米顆粒可以具有較好的“增強滲透滯留”（EPR）效應，從而在腫瘤內蓄積，但較大尺寸的納米顆粒極易被網狀內皮系統捕獲并蓄積達數月，從而引起潛在的體內毒性。較小納米顆粒（<6 nm）雖不能實現快速腎清除，降低毒副作用，但其較短的體內血液循環和較弱的EPR效應，導致腫瘤蓄積和滯留較差，從而影響治療效果。因此，EPR效應和腎清除之間的兩難問題限制了納米顆粒的進一步臨床應用。

基于以上背景，中科院長春應化所陳學思、田華雨研究員團隊通過“引入去鐵胺（DFO）觸發的動態解組裝策略”來解決納米顆粒瘤內蓄積與快速腎清除之間的“兩難”問題。多功能納米顆粒可基于EPR效應實現在腫瘤處的富集，另外，被網狀內皮系統捕獲的納米顆粒可被DFO解組裝以減少對機體造成的潛在危害。這個策略具有如下優點：（1）納米顆粒由如下成分構成：食源性藍靛果中提取的天然花青素、體內本身含有內源性鐵以及聚谷氨酸衍生物，可以保證該納米顆粒體內應用的安全性。（2）該納米顆粒具有光聲和磁共振雙模成像功能，且在此指導下，可實現精準的光熱治療。（3）該納米顆粒在DFO作用下，具有動態解組裝能力。注射DFO后，蓄積在肝臟的納米顆粒可發生有效解離，并由腎臟排出，從而改變代謝途徑，大大降低納米顆粒對肝臟造成的潛在危害，有效解決了EPR效應和快速腎清除的“兩難”問題。

圖1. 多功能納米顆粒的構建和體內應用示意圖

這一成果近期發表在《ACS Nano》上，中科院長春應化所徐彩娜副研究員和博士生王艷兵為論文的共同第一作者，陳學思研究員和田華雨研究員為論文的通訊作者。該研究工作得到國家自然科學基金、中組部“萬人計劃”青年拔尖人才項目以及吉林省科技發展計劃項目的資助。