中國(guó)粉體網(wǎng)訊 納米材料基于光電子特性所引發(fā)的生物體系信號(hào)響應(yīng)，是當(dāng)前納米生物學(xué)研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)。明晰納米材料的能級(jí)結(jié)構(gòu)、界面電子傳輸及光控物種的形成規(guī)律，有助于操控納米-生物界面下的生物舉止和行為，從而有助于設(shè)計(jì)制備智能、安全、高效的納米系統(tǒng)，用于癌癥等重大疾病的診斷與治療。
近日，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所張海元課題組報(bào)道了新型的硫化鉍金納米異質(zhì)材料，可用于腫瘤的光熱微創(chuàng)治療。研究人員通過(guò)深能級(jí)缺陷理論首次揭示了窄帶系硫化鉍納米材料區(qū)別于傳統(tǒng)材料等離子共振的光熱本質(zhì)，利用能級(jí)嵌入原理構(gòu)建的新型鉍金納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)，能夠顯著提升深能級(jí)缺陷的密度，并將硫化鉍納米材料的近紅外光熱轉(zhuǎn)換效率從33.6%提高到了51.1%，進(jìn)一步的時(shí)空多樣性體內(nèi)體外生物信號(hào)檢測(cè)全方位驗(yàn)證了其在腫瘤光熱消融治療中的安全性和高效性。
相關(guān)研究成果發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.上。該研究得到了中科院“百人計(jì)劃”、國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。該課題組此前基于納米材料的光電子特性研究，廣泛拓展了其在生物體系中的應(yīng)用，取得了一系列的研究成果，包括利用錯(cuò)位能級(jí)構(gòu)建納米材料用于皮膚癌的光動(dòng)力治療（Small 2017, 13, 1603935）、利用晶面異質(zhì)特性構(gòu)建新型抗菌納米材料（ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 5907）、闡明納米材料晶面原子排布特異性對(duì)生物安全性的潛在影響（ACS Nano 2016, 10, 6062）及通過(guò)能帶彎曲水平衡量納米材料的毒性引發(fā)強(qiáng)度（J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6406）。 （來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所）
窄帶系Bi2S3-Au納米材料中的深能級(jí)缺陷（BiS和VS）能夠促進(jìn)光生電子和空穴的非輻射復(fù)合，產(chǎn)生高密度聲子，引發(fā)光熱特性，刺激細(xì)胞熱休克蛋白的表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致腫瘤的熱應(yīng)激損傷。
