放射治疗之新型增敏材料–钨酸钆

钨酸钆是一种重要的无机纳米团簇,其英文名为Gadolinium Tungsteate,化学式为Gd2O12W3。它是由过渡金属钨和稀土元素钆通过与含氧基团连接而组成的,具有独特的分子结构、独特的荧光特性、优良的水溶性及超小的分子尺寸,被广泛应用于生物医学、分析、光学以及催化领域。目前已知最具有潜力的应用是用于癌症肿瘤的放射性治疗或光热治疗。

钆是一种稀土金属元素,主要存在于独居石和氟碳铈矿中。化学式为Gd,由于钆和钨原子具有较高的原子序数,对X射线有很强的吸收能力,因此多钨酸钆纳米团簇具有良好的放疗增敏效果。

钨酸钆图片
在放射治疗过程中采用的是高能量电离辐射(X射线 或γ射线),这些高能量辐射可能超过正常细胞的耐受性,从而导致对正常组织的不可避免的损伤作用。近年来,大量的研究工作致力于开发基于毒副作用较小的放射敏化剂。

钨酸钆可以在高能辐射下通过散射出X射线/光子,康普顿电子,正负电子对 以及俄歇电子等,产生放射化学(自由基或电离)用于乏氧肿瘤的治疗。一方面,钨酸钆能够和细胞内的谷胱甘肽发生氧化还原反应,降低谷胱甘肽在细胞内的含量水平,从而减少了谷胱甘肽对活性氧物质的消耗,产生更多更有效的活性氧物质,使DNA双链损伤更为严重,达到增强的放射治疗效果。另一方面,由钨酸钆合成的多钨酸钆纳米团簇尺寸非常小,能够很快通过肾脏排出体外,从而大大减少了其在体内长期蓄积所带来的毒副作用,其效果优于传统的其它放射敏化剂。

因此,钨酸钆纳米团簇不仅可以作为MRI/CT造影剂和热疗/放疗增敏剂,实现多模态图像引导的热疗/放射协同治疗,而且可以被体内快速清除,减少毒副作用,为未来深入探索新型肿瘤诊疗一体化纳米药物提供了新的思路。

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