第 380 期

研究發展
三功能性中孔洞奈米矽球運用於癌症診斷治療之研究現況--影像追蹤、定位、與光動力治療三項的組合
NHRI researchers develop tri-functionalized mesoporous silica nanoparticles for use as comprehensive cancer theranostics



本院醫學工程研究組羅履維研究員及其研究團隊，運用以奈米矽球為載體之傳遞系統，進一步研發將影像追蹤、定位、與光動力治療三項的組合，作為三階段癌症診斷治療之可能的方法；並探討奈米矽球之藥物釋放控制，以及驗證表面電性為主導奈米粒子生物分布及生理代謝途徑之決定性因子之一。相關的研究成果發表於化學跨領域研究及生物材料的重要期刊，如Angewandte Chemie International Edit、Biomaterials等；而於今年6月發表於Journal of Materials Chemistry的三功能性奈米矽球相關研究，則是被英國皇家化學學會（Royal Society of Chemistry, United Kingdom）選為Highlights in Chemical Biology，並接受訪問。

羅履維研究員於今年11月5日在「2010台灣國際再生醫學材料應用研討會」上進行特別演講，闡述如何透過運用單一的中孔洞奈米矽球（MSNs）達成影像追蹤、定位、與光動力治療這三種功能，亦獲得廣大迴響。

MSNs的角色在於依順序執行下列功能：

奈米粒子影像追蹤是透過直接將近紅外（near-infrared, NIR）螢光造影劑（ATTO647N）合成於MSNs框架，充分利用大多數組織在近紅外波長的相對透明度。

同時，利用MSNs高表面積之內孔道（nanochannels），將鈀紫質光敏劑（PdTPP）嫁接於內，以進行光動力療法（photodynamic therapy, PDT）。

MSNs的最外層表面則鍵結標靶生物分子：cRGDyK肽，進行定位過度表現Integrin αγβ3之癌細胞，增加光敏劑 PdTPP細胞內化（internalization）之濃度，由激發雷射驅動，繼而殺死癌細胞。

研究針對此癌症診斷治療（theranostic）平台設計，進行體外細胞及活體動物實驗，結果皆顯示此平台不僅展示優異的定位追蹤功能、和最小週邊損傷的特性，更顯示高度有效的治療功效。

研究團隊除羅研究員之研究室成員之外，還包括本院奈米醫學中心楊重熙主任、台灣大學化學系牟中原教授、以及清華大學曾繁根教授等。
《文：醫學工程研究組羅履維研究員演講；編輯中心陳麗秋翻譯整理；圖：發表論文插圖》