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放射性铯易在农产品和海鲜中积累，危害人体。研究人员开发 Am@PB 纳米颗粒，能同时实现辐射防护和放射性铯深度脱除。该颗粒可减轻辐射损伤、提高小鼠存活率，脱除效率超商用 PB 50%，为治疗放射性铯污染提供新策略。
研究背景
在核能广泛应用的今天，核辐射的潜在危害成为人们关注的焦点。放射性铯同位素，尤其是 Cs - 137，作为核反应产生的重要裂变产物，犹如一颗 “隐藏的定时炸弹”。它的半衰期长达约 30 年，高度溶于水，悄无声息地污染着土壤和海洋。从广袤的农田到浩瀚的海洋，Cs - 137 无孔不入，轻而易举地在农产品和海鲜中 “安营扎寨” 。当人们在享用美食时，可能在不知不觉中就摄入了这些放射性铯，将危险带入体内。
一旦放射性铯进入人体，它便模仿钾离子的行为，迅速溜进 bloodstream，然后在软组织中 “定居” 长达三个月甚至更久。更可怕的是，当摄入超过 0.25 Gy 的放射性铯时，它在衰变过程中释放出的 β 粒子和 γ 辐射就开始 “搞破坏” 。这些辐射会促使体内产生过量的活性氧物种（ROS），如同凶狠的 “小怪兽” ，无情地攻击细胞内的重要成分，如 DNA（脱氧核糖核酸）、RNA（核糖核酸）和蛋白质。在 ROS 的持续攻击下，细胞逐渐 “招架不住” ，走向坏死和凋亡，进而导致组织和器官受损，甚至引发癌症，严重威胁人类健康。
面对如此严峻的问题，开发有效的解决办法迫在眉睫。目前，普鲁士蓝（PB）是美国食品药品监督管理局（FDA）批准的唯一用于临床清除体内放射性铯的试剂。然而，PB 并非完美无缺，它在清除已进入血液的铯时效率欠佳，往往需要高剂量、多次给药。这不仅会带来如低钾血症、胃肠道损伤和便秘等副作用，而且其清除自由基的能力也较为有限，难以应对放射性铯在体内产生的大量自由基。因此，寻找一种既能高效清除放射性铯，又能有效防护辐射损伤的新方法，成为科研人员亟待攻克的难题。
研究开展与意义
为了攻克这一难题，苏州大学的研究人员勇挑重担，开展了一项极具创新性的研究。他们将目光聚焦于氨磷汀（amifostine）和普鲁士蓝（PB），通过化学配位的方式，成功制备出载氨磷汀普鲁士蓝（Am@PB）纳米颗粒，致力于实现同时高效辐射防护和深度清除放射性铯的目标。
研究结果令人振奋。Am@PB 纳米颗粒展现出诸多优异特性，它具有高分散稳定性和良好的生物相容性，对周围血细胞的毒性较低。在辐射防护方面，其出色的自由基清除能力发挥了关键作用，使受辐射小鼠的存活率相比仅使用氨磷汀治疗的小鼠提高了约 10% 。在放射性铯的清除上，Am@PB 纳米颗粒表现更为突出，它能沿着自身代谢途径，通过粪便促进铯的深度排泄，其脱除效率比口服的商用 PB 提高了 50% 以上。这一研究成果发表在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》上，为治疗体内放射性铯污染提供了全新的设计策略和极具潜力的解决方案，在辐射防护和核污染治疗领域具有重要的意义，有望为相关疾病的治疗带来新的曙光。
主要研究方法
研究人员采用多种技术方法开展研究。通过水热法，以不同比例的铁氰化钾和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）合成 PB 纳米颗粒，并进一步制备 Am@PB 纳米颗粒。利用傅里叶变换红外光谱（FT - IR）、能量色散光谱仪（EDS）、X 射线衍射仪（XRD）和 X 射线光电子能谱（XPS）对 Am@PB 纳米颗粒的化学结构进行表征，借助透射电子显微镜（TEM）观察其形态。在细胞实验中评估 Am@PB 纳米颗粒的细胞毒性，通过动物实验探究其促进放射性铯脱除和辐射防护的能力，所有动物实验均获得苏州大学动物伦理委员会批准。
研究结果
- Am@PB 纳米颗粒的合成与表征：研究人员通过水热法，以不同的铁氰化钾和 PVP 投料比合成了 PB - 1~5。经研究发现，PB - 2 在较宽浓度范围内细胞活力较高，因此确定了合成 PB 纳米颗粒的适宜投料比，进而成功制备出 Am@PB 纳米颗粒，并对其化学结构和形态进行了全面表征。
- 细胞毒性评估：在细胞实验中，对 Am@PB 纳米颗粒的细胞毒性进行评估，结果显示该纳米颗粒对细胞具有较低的毒性，具备良好的生物相容性，为其后续在体内的应用奠定了基础。
- 辐射防护能力研究：动物实验表明，Am@PB 纳米颗粒能够有效减轻辐射对周围血细胞和器官造成的损伤。这得益于 PB 成分的纳米酶活性和氨磷汀经碱性磷酸酶水解产生的巯基的高还原性之间的协同作用，二者携手高效清除体内自由基，显著提高了受辐射小鼠的存活率。
- 放射性铯脱除能力研究：Am@PB 纳米颗粒可通过自身代谢途径，使铯经粪便深度排泄。与口服的商用 PB 相比，其脱除放射性铯的效率提高了 50% 以上，展现出卓越的放射性铯脱除能力。
研究结论与讨论
本研究成功开发出一种新型纳米药物 Am@PB 纳米颗粒，实现了对放射性铯的同时脱除和辐射防护。该纳米颗粒不仅具备高分散稳定性、良好的生物相容性和低细胞毒性，还拥有强大的自由基清除能力，显著提升了受辐射小鼠的存活率，并大幅提高了放射性铯的脱除效率。这一成果为高效辐射防护脱除剂的设计提供了创新策略，在治疗体内放射性铯污染方面具有巨大的应用潜力。然而，目前的研究主要集中在动物实验阶段，未来还需要进一步开展临床试验，深入探究其在人体中的安全性和有效性，以及优化给药方式和剂量等，为实际临床应用提供更坚实的理论和实践依据，推动该研究成果从实验室走向临床治疗的转化进程，切实造福于受到放射性铯污染危害的人们。
