分會

第三十八分會：公共安全化學

摘要

高能炸藥具有釋能和放氣特性，如結合納米尺度優(yōu)勢，是一種潛在的可用于癌細胞殺傷的“細胞炸彈”。因此，本文提出一種破壞癌細胞的新策略，即構建金納米棒（GNRs）和含能材料復合的納米尺度的“細胞炸彈”。 本研究采用靜電噴霧法制備了納米尺度的復合含能材料RDX/GNRs，選擇海藻酸鈉-聚賴氨酸-海藻酸鈉（APA）生物微膠囊模擬細胞結構，并獲得含RDX/GNRs濃度約1 mg/ml的APA微膠囊。通過設計對照試驗，采用飛秒激光器（τ=35fs，f=1kHz）輻照水環(huán)境中的微膠囊，并觀察輻照前后微膠囊的變化情況。結果顯示，RDX/GNRs顆粒呈近似球狀或橢球狀，粒度分布200-600nm，且顆粒分散性較好。在平均功率密度約1 W/cm2的激光輻照下，包裹RDX/GNRs的微膠囊發(fā)生了結構性的破壞（圖1），且溫升不明顯；相比而言，對照組的微膠囊未發(fā)生破壞，也未測得溫度變化。 研究表明，復合納米含能材料RDX/GNRs在水環(huán)境的光致效應，對模擬細胞結構的微膠囊具有顯著的破壞作用。對照試驗分析證實，微膠囊的破壞屬于機械機理，而不是熱機理；而且微膠囊破壞后周圍出現(xiàn)的準穩(wěn)態(tài)氣泡，推測為RDX劇烈反應產生的氣體產物，該現(xiàn)象與GNRs、碳納米管等產生瞬態(tài)蒸汽泡破壞微膠囊相比，屬于光致效應的新現(xiàn)象，因此RDX/GNRs的機械破壞機制也可能與之不同。以上實驗初步驗證高能炸藥基“細胞炸彈”的可行性，基于該思路有望發(fā)展出一種全新的癌癥治療材料和方法。

關鍵詞

納米復合含能材料;生物微膠囊;光致效應;癌癥

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徐雯麗 中國科學院上海有機化學研究所 共1人點贊了這篇線上墻報。