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黑色素瘤是皮膚癌中最致命的惡性腫瘤，其能表達(dá)黑色素細(xì)胞并可能在任何部位發(fā)病。由于惡性黑色素瘤的侵襲和遷移特性，傳統(tǒng)的治療方法在承擔(dān)腫瘤復(fù)發(fā)的高風(fēng)險的同時，也很難完全消除整個腫瘤組織。而對于新興的靶向治療和免疫治療來說，腫瘤的耐藥性和低免疫治療活性仍然是重大挑戰(zhàn)。因此，開發(fā)黑色素瘤治療的新型替代策略意義重大。

近期，中科院長春應(yīng)化所王帆、中國科學(xué)院大學(xué)蘇娟娟和上海市肺科醫(yī)院楊洋合作開發(fā)了一種新型的基于雙功能蛋白質(zhì)的光熱生物創(chuàng)可貼（PPTB），可用于非侵入性腫瘤治療和皮膚組織再生。在該研究工作中，粘附蛋白與金納米棒（GNR）的復(fù)合使制備的PPTB具有良好的生物相容性、可控的近紅外（NIR）光介導(dǎo)粘附性能和光熱性能。因此，這一PPTB生物可促進(jìn)皮膚粘附，并有效地將熱量從皮膚轉(zhuǎn)移到腫瘤，使PPTB能夠輕易地根除皮膚腫瘤。作者認(rèn)為，上述組裝策略使這一雜化生物創(chuàng)可貼在皮膚相關(guān)腫瘤治療中展現(xiàn)出了巨大的潛力。相關(guān)工作以“Engineered Protein-Au Bioplaster for Efficient Skin Tumor Therapy”為題發(fā)表在Advanced Materials。

【文章要點】

為了設(shè)計具有光熱響應(yīng)粘附和皮膚腫瘤治療能力的生物創(chuàng)可貼，研究利用富含賴氨酸五肽（(VPGKG)144）的半胱氨酸殘基、十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）和金納米棒之間的靜電復(fù)合作用制備了PPTB。這三種成分在混合成渾濁溶液后再利用離心的方式即可得到含水量在50%左右的粘性PPTB，該基于液液相分離得到的凝聚粘合劑展現(xiàn)出了強(qiáng)大的黏附性能，其可將兩塊鋼板粘合在一起并輕松提起載荷在10千克左右的水箱（圖1）。

圖1 蛋白質(zhì)光熱生物創(chuàng)可貼的制備

更有趣的是，研究還發(fā)現(xiàn)PPTB在鋁、玻璃等高能表面均展現(xiàn)出了強(qiáng)大的粘附特性（13.0-20.0 MPa），其性能表現(xiàn)甚至超過了商用的氰基丙烯酸鹽粘合劑。研究認(rèn)為，這一高性能表現(xiàn)可能來源于PPTB與表面的化學(xué)相互作用和機(jī)械互鎖行為。而活體傷口縫合實驗顯示，得益于強(qiáng)大的粘附能力，PPTB在光照下可加速傷口愈合和皮膚再生。光熱實驗則表明，PPTB的光熱轉(zhuǎn)化效率最高可達(dá)至22%，同時也具有優(yōu)異的光熱穩(wěn)定性?；铙w實驗發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)大的界面粘附力允許PPTB和皮膚表面之間進(jìn)行高效熱傳遞。因此，憑借快速的傳熱速率，808納米激光輻照下的小鼠實體瘤得到了完全的清除，同時也無繼發(fā)性損傷和任何腫瘤復(fù)發(fā)現(xiàn)象產(chǎn)生（圖2）。作者認(rèn)為，與傳統(tǒng)光熱治療相比，該工作有望為黑色素瘤的治療提供一種安全方便的策略。

圖2 PPTB的活體抗癌研究