宋国胜教授为肿瘤精准治疗提供“可视化”技术

    癌症目前是威胁人类健康的重大疾病之一。我国每年所需的相关医疗花费超过2200亿元，这给我国带来了沉重的医疗和经济负担。癌症诊断和治疗过程中的未知性以及不彻底性会增加癌症治疗后的副作用和复发风险。利用活体成像技术实时/原位监测癌症诊断和治疗，可及时根据成像设备的反馈信息来调整治疗方案，控制药物使用量，从而避免治疗过度或不足。这种“看得见”的治疗方式有望确保癌症诊断的精准性以及癌症治疗的高效性。

   近日，我实验室宋国胜教授报道了一种新型化学发光（CL）成像和化学动力学治疗（CDT）体系。发现锰氧化物能够代替光能激发半导体聚合物产生CL。同时锰氧化物与半导体聚合物组成纳米体系后，能大大提高单线态氧产量，实现更高效的肿瘤治疗效果，并能通过化学发光实时监测治疗过程。该研究论文对¹O₂和化学发光产生的机理做了详细的研究和解释，为构建新型高效的化学发光和化学动力学治疗体系提供了新思路。相关研究成果发表在Cell子刊 《Chem》上。宋国胜教授为该论文的通讯作者。值的一提的是，该论文的主要研究工作由硕士研究生二年级陆畅同学完成。论文的第一作者陆畅已经顺利通过硕博连读考核，于今年九月份继续在湖南大学攻读博士学位。

   论文信息：Lu C., Song G.*, et al,Light-free Generation of Singlet Oxygen through Manganese - Thiophene Nanosystems for pH-responsive Chemiluminescence Imaging and Tumor Therapy，Chem, 2020, DOI,10.1016/j.chempr.2020.06.024

   今年二月份，宋国胜教授与斯坦福大学饶江宏教授合作，通过系统的研究获得了影响磁性粒子成像信号的作用规律和关键原理，开发了新型磁性粒子探针---FeCo合金粒子，并首次应用于磁性粒子成像（MPI）。该造影剂在极低含量时（5 ng）仍具有很强的造影效果。这意味着，未来在进行人体成像时，可以使用更小剂量的造影剂，从而避免高剂量造影剂引起的肾肝损伤。基于MPI的直接成像原理，我们可以对造影剂进行正相和无背景干扰的活体成像，极大地提高信噪比。这项技术为肿瘤早期诊断、癌细胞示踪、脑中风、药物输送治疗、肺部灌注成像、胃肠出血、神经退行性疾病、磁热治疗等在活体中的可视化研究，提供了强有力的手段。相关研究成果以湖南大学为第一单位发表在Nature 子刊《Nature Biomedical Engineering》，该期刊是“生物医学工程”的顶级期刊。宋国胜教授为该论文的共同通讯作者。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41551-019-0506-0

   宋国胜自入职湖南大学以来，主要从事生命分析化学领域的研究。在湖南大学两年多的时间里，在活体分子影像和癌症治疗方面已经取得了一些研究成果，并获得国家自然科学基金-青年基金和面上项目的资助。相关研究成果以通讯作者身份发表于Nat.Biomed.Eng.，Chem,Nano Lett., Chem. Sci., Adv. Funct. Mater.,Anal. Chem.(3),Sci.ChinaChem.;以一作（共一）发表于J. Am. Chem. Soc., ACS Nano,CCS Chem等期刊。此外，宋国胜为本科生讲授《分析化学》，为研究生讲授《现代光谱分析》等课程。