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胡俊青教授课题组在硫化铜超结构光热转换材料研究中取得重要进展

发布时间:2011-09-05发布部门:材料科学与工程学院
    近日,我校材料学院胡俊青教授课题组指导博士生田启威同学开发了一种基于硫化铜(CuS) 超结构光热转换材料,并成功地将其应用于肿瘤的光热治疗上。该研究成果以“Hydrophilic Flower-Like CuS Superstructures as an Efficient 980 nm Laser-Driven Photothermal Agent for Ablation of Cancer Cells”为题发表在《Advanced Materials》上。《Advanced Materials》是材料领域国际上最具影响力的学术期刊之一,影响因子为10.857(链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201101295/abstract ) 。
    目前治疗恶性肿瘤的方法主要有化疗和手术等,但这类传统的治疗技术不仅有毒和副作用,而且给患者带来极大的痛苦,因此人们期待能够发展一种新型的微创治疗技术。光热治疗技术是一种将激光,尤其是近红外激光照射在肿瘤部位,通过光热转换试剂,将光能转换成热能从而杀死肿瘤细胞。因此光热治疗技术作为一种微创技术在恶性肿瘤治疗方面得到了快速发展,但是这种治疗技术的一个重要前提就是开发高效率的、生物兼容性的光热转换试剂。
    胡俊青教授课题组开发的一种基于硫化铜(CuS) 亚微米超结构光热转换材料。利用水热法制备的亲水性硫化铜(CuS) 超结构具有增强光吸收能力的特性,大幅度地提高了980 nm激光的吸收效率,进而使光热转换能力得到了很大的提高;激光照射过程使用的激光强度(0.51 W/cm2 )远低于美国规定的980 nm激光的人体皮肤安全使用标准(~ 0.76 W/cm2)。重要的是,体外和体内试验都证明了该超结构材料在肿瘤的光热治疗上非常有效(图2)。而毒性试验证明了该材料具有较低的毒性。值得注意的是,与传统的光热材料,如Au 纳米棒、Au纳米空心球和碳纳米管等相比,该CuS亚微米超结构材料具有低成本、低毒性、高光热转化效率的特点,因而在癌症的治疗方面有重要的研究意义和光明的应用前景。
    胡俊青博士自2008年作为校特聘教授加入东华大学以来,其课题组在纳米材料的设计、合成、性能和器件等方面的研究已取得一系列新进展。相关研究结果已发表在Adv. Funct. Mater (1篇,IF: 8.486), Small (1篇,IF: 7.333), Crit. Rev. Solid State (1篇 IF:6.143), Chem. Commun.(4篇,IF: 5.787), Chem. Eur. J. (2篇,IF: 5.476), J. Mater. Chem. (9篇,IF: 5.099), J. Phys. Chem. C (3篇,IF: 4.520), CrystEngComm. (9篇,IF: 4.006)。 


    图1  硫化铜材料的光热转换机理和光热转换性能


    图2  硫化铜作为光热转换材料时体外和体内癌细胞的杀死情况
 

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