近日,深圳大学物理与光电工程学院及生物医学光子学研究中心泰梅石(Tymish)教授课题组在生物材料权威期刊《Small》(JCR 一区TOP期刊,影响因子:13.281)上发表题为 “Catalase Nanocrystals Loaded with Methylene Blue as Oxygen Self-Supplied, Imaging-Guided Platform for Photodynamic Therapy of Hypoxic Tumors” 研究论文,首次提出利用蛋白质晶体同时作为药物递送系统和功能材料用于缓解肿瘤缺氧,提高光动力学治疗效率。该成果被选为期刊封面文章。
蛋白质晶体的主要应用为:解析蛋白质的三维结构,从而用于基于结构合理设计药物。于此同时,蛋白质晶体具有的独特性质,比如有序的三维多孔结构,特殊的生物学功能,优异的生物相容性等,因此蛋白质晶体本身可以作为药物载体或者治疗药物用于疾病的治疗,但是很少有相关报道。
在肿瘤治疗领域,肿瘤缺氧大大限制光动力学治疗肿瘤的效率。目前,主要的解决策略为,选择合适的载体,递送产生氧气的功能分子和光敏剂,从而缓解肿瘤缺氧,提高光动力学治疗肿瘤效率。在本研究中,泰梅石教授课题组提出,直接利用过氧化氢酶晶体负载光敏剂,提高光动力学治疗肿瘤效率。过氧化氢酶晶体具有优异的稳定性,可以高效持续催化肿瘤内过量的H2O2产生O2,缓解肿瘤缺氧。同时,过氧化氢酶晶体三维有序的多孔结构作为递送系统,负载光敏剂,避免光敏剂的聚集,进一步提高了光动力学治疗效率。总之,过氧化氢酶晶体同时作为功能材料和药物递送系统,大大简化了抗癌药物的合成流程,有利于临床转化,并且拓展了蛋白质晶体的新应用。

深圳大学泰梅石教授为通讯作者,博士后周仁斌为该论文第一作者,深圳大学为唯一完成单位。该研究得到了国家自然基金项目,深圳基础研究项目和深圳国际合作项目的资助。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202103569)
泰梅石教授 (Tymish Y. Ohulchanskyy),博士,博士生导师, 物理与光电工程学院特聘教授,美国化学学会和国际光学工程学会(SPIE)成员。研究方向为有机和无机材料的光物理学,生物光子学以及能源方面的应用,重点是研发新型纳米诊疗药物用于先进光学/多模态生物成像和光学诊疗研究。在包括Nature Photonics、Nature Communications、Advanced Materials、Journal of American Chemical Society、Proceedings of the National Academy of Science of the USA、ACS Nano、Nano Letters等期刊发表论文150多篇,引用15000多次,h-index为54,并获得多项国际专利。