如果能用无毒/低毒的纳米颗粒，选择性地催化/触发肿瘤组织内部的特定化学反应，在局部产生数量可观的特定反应产物，就可能在不对正常组织产生显著副作用的情况下，实现肿瘤性的治疗和成像，以达到防治癌症目的。基于在该领域的长期积累和突破性研究，施剑林研究员和陈雨研究员研究团队在国际上首次提出这一新概念，并对其本质和应用作了定义和讨论。
此前，研究团队采用改进的自蔓延燃烧方法，成功制备出单分散的、直径约一百纳米左右的硅化镁(Mg2Si)纳米颗粒，实现了响应肿瘤的性微，大量消耗肿瘤内的氧，同时阻塞其中的血管系统，外部氧和养分的供给，达到肿瘤性的局部饥饿治疗的效果。
这种纳米粒子在正常组织的中性下稳定，无毒无害；而在肿瘤的弱酸性下，可以与质子反应生成硅烷（SiH4）。这种硅烷极易与氧反应，从而大量而快速消耗氧组分；在此同时，产生的SiO2中间产物，原位堵塞血管，防止外部的氧和养分通过肿瘤血管系统的供给，从而肿瘤生长，达到肿瘤治疗效果。最后，这些氧化硅颗粒还可以在一定时间后彻底降解，因此不存在毒副作用。该论文发表在《自然·纳米技术》上（Nature Nanotechnology, 2017, 12, 378）。论文首页和概括性示意图：肿瘤微和外场触发的纳米粒子原位催化化学反应用于肿瘤性治疗
研究团队还合成了一种枝状介孔二氧化硅纳米粒子作为药物输运系统载体，运送超小四氧化三铁纳米粒子和葡萄糖氧化酶，作为肿瘤药物。
肿瘤细胞内有旺盛地葡萄糖酵解反应和微酸性的代谢，正常细胞中却没有这样的。纳米药物中的葡萄糖氧化酶可在肿瘤细胞的酸性条件下，通过不断反应，产生高毒性的羟基基，肿瘤细胞的凋亡，而不对正常的组织和器官造成损害。
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