混合生物材料基放射增敏剂的制备及其在增强肿瘤放疗中的应用与机制研究

本研究针对肿瘤放疗中存在的微环境缺氧、放射抵抗及非特异性损伤等问题，系统综述了基于混合生物材料的放射增敏剂（hybrid biomaterials-based radiosensitizers）的合成策略与应用进展。研究人员通过自组装、化学合成和生物合成三种方法构建了无机/有机杂化纳米体系，重点阐明了其通过增强电离辐射效应、缓解肿瘤缺氧和消耗谷胱甘肽（GSH）等多重机制提升放疗效果。该成果为开发新一代精准放疗策略提供了重要理论支撑，发表于《Materials Today Bio》。

　　

肿瘤放射治疗面临三大瓶颈：缺氧微环境削弱放疗敏感性、高剂量辐射损伤正常组织、肿瘤细胞固有的放射抵抗性。传统单一材料增敏剂如金纳米颗粒（AuNPs）虽能增强辐射能量沉积，但存在靶向性差、功能单一等缺陷。青岛大学附属医院放疗科的研究团队在《Materials Today Bio》发表综述，系统阐述了混合生物材料基放射增敏剂的突破性进展。

研究采用三大关键技术：(1)自组装法构建响应型纳米囊泡（如JNP Ves），通过肿瘤微环境触发药物释放；(2)化学合成法（共沉淀/水热法）制备高Z金属杂化材料（如Cu_2-xSe-Au异质结）；(3)生物合成法开发膜包被纳米平台（如PLT@Au@Urease），利用血小板实现肿瘤靶向。

研究结果揭示：

1. 无机杂化增敏剂：双金属体系（Au-Pt）通过高Z元素增强辐射沉积，同时利用铂的类过氧化氢酶（CAT）活性缓解缺氧；半导体异质结（Au@AgBiS₂）通过肖特基势垒促进电子-空穴分离，提升活性氧（ROS）产量。

2. 有机-无机杂化增敏剂：聚合物-全氟碳（PFC）复合物（如PFC-Q1@PLGA）实现氧气的可控释放；生物膜包被的碲纳米粒（MGTe）通过细菌膜增强免疫激活。

3. 有机杂化增敏剂：碘化聚合物囊泡（RIP-SAHA）结合组蛋白去乙酰化酶抑制剂，协同增强DNA损伤。

结论部分强调，该研究建立了混合增敏剂"结构-功能"设计范式，其多重增敏机制（能量沉积/氧调控/免疫激活）较传统单组分体系显著提升治疗指数。特别是金属有机框架（MOF）基材料（如DOX@MOF-Au-PEG）兼具药物负载与催化功能，为临床转化提供新思路。值得注意的是，当前仍需解决生物相容性、规模化生产等挑战，未来或可通过稀土元素替代、非金属材料开发等策略进一步优化。