元素百科介绍了中国科学院上海硅酸盐研究所纳米催化医学的新概念。恶性肿瘤已成为人类的“第一杀手”。科学家们一直在努力克服癌症。然而，癌细胞以其复杂多样的代谢方法和生态微环境给癌症的治疗带来了极大的困难。传统的癌症化疗，在高毒性药物对全身产生强烈毒副作用的同时，病变的疗效也大大降低。事实上，许多病人最终死于药物毒副作用或耐药性以及由此引起的转移。因此，开发无毒、安全、高效的癌症治疗体系尤为重要。
4月11日，记者从中国科学院上海硅酸盐研究所获悉，经过多年的深入研究，研究员石建林和陈宇首次提出了“纳米催化医学”的新概念，即利用纳米颗粒的催化反应杀死肿瘤细胞。这项工作有望为个性化生物医学提供一种新的、低毒、有效的癌症诊断和治疗解决方案，为纳米医学领域的发展提供新的研究思路。近日，国际权威综述学术期刊《化学学会评论》发表了这一重要研究成果。
研究小组成功制备了直径约100纳米的单分散硅化镁纳米颗粒。肿瘤区域的氧气会被硅化镁大量消耗，分支氧化硅会堵塞血管，阻断氧气和营养供应，抑制肿瘤的生长。该纳米颗粒在正常组织的中性环境中稳定、无毒、无害；最后，这些氧化硅颗粒在一段时间后可以完全降解。
同时，研究人员合成了分支介孔二氧化硅纳米颗粒作为药物运输载体，依次负载超小的四氧化硅纳米颗粒和葡萄糖氧化酶，形成了一种新型的纳米催化剂。催化剂利用肿瘤细胞中强大的葡萄糖和微酸代谢环境，连锁进行高效的生物酶催化和芬顿催化反应。在杀死肿瘤细胞的同时，不会损害正常的组织和器官。体内动物实验结果表明，纳米催化剂在三周内对健康的小鼠没有不良影响。在小鼠体内治疗毒性的研究中发现，抑制效率达到85.6%，表明纳米催化剂具有良好的肿瘤杀伤和抑制能力。
除了“内部攻击”，“外部攻击”也是一种重要的手段。该团队以介孔氧化硅纳米颗粒为载体，将无毒金属啉分子输送到癌症病变。在超声外场的作用下，肿瘤催化产生大量的单线态氧自由基，安全有效地杀死肿瘤。这样，无毒化疗药物，实现了有效的超声响应治疗。
施建林表示，如果可以使用无毒/低毒纳米颗粒，通过选择性催化或触发肿瘤组织内的特定化学反应，在局部产生可观的特定反应产物，可以实现一系列的生物和病理反应，可以实现肿瘤特异性治疗，达到特异性癌症防治的目的，而不会对正常组织产生显著的副作用。
