通讯员 黄金 中国工业报记者 由庆祝
日前，中国工业报记者在哈尔滨工程大学采访时了解到，该校盖世丽、王君、李光植、贺飞、杨飘萍等教师研究发明的“新型多功能纳米材料在药物载体的设计合成及在靶向可控药物缓释领域”取得重大突破。这种新材料利用纳米技术优化传统化学疗法具有独特优势，设计了多种光磁功能化的介孔复合材料，建立了功能材料对药物分子的缓/控释行为模型，开展了在药物缓释体系中的靶向定位和荧光监测研究，解决了药物担载量低等亟需解决的难题，研究成果受到了世界各国相关领域研究人员的极大关注。
重要科学发现
相关人员告诉中国工业报记者，纳米材料可以优化传统化学疗法，有效提高治疗效果。目前，纳米材料在化学疗法中的应用还面临如下亟需解决的关键问题：纳米材料无法将治疗药物准确运送到针对目标，定向杀灭病变细胞的，同时，不会对健康细胞带来伤害；纳米材料在体内的代谢过程无法检测，药物分子的释放进程无法检测。针对这些问题，本项目设计合成了多种光磁功能化的介孔复合材料，建立了此功能材料对药物分子的缓/控释行为模型，并利用其光磁功能性开展了在药物缓释体系中的靶向定位和荧光监测研究。解决了药物担载量低和上述亟需解决的关键问题。对于提高药物治疗效果和降低副作用具有重要意义。为该类复合材料在癌症诊疗领域的实际应用提供基础研究数据及理论指导。
本项目首次运用静电纺丝技术设计合成了新型NaYF4:Yb3+,Er3+@SiO2纤维状多孔纳米复合材料，实现了材料的上转换荧光及介孔功能一体化，并提出荧光及介孔功能一体化纳米纤维状复合材料的组装机理，建立了此纳米功能材料对药物分子的缓/控释行为模型，揭示了其药物缓释性能受时间的影响规律。此外，利用其荧光性能开展了在药物缓释体系中的靶荧光监测研究，并进一步深入验证了其生物相容性及细胞毒性，发现了其在荧光监控领域应用的可行性。
本项目首次设计了新型布洛芬插层磁性荧光水滑石材料，实现了材料的光磁及层状结构多功能一体化，并提出多功能缓释体系的组装机理，建立了此功能材料对多种药物分子的缓释行为模型，揭示了插层结构对药物分子的存储及释放性能影响规律。此外，利用其光磁功能性开展了在药物缓释体系中的靶向定位和荧光监测研究，并进一步深入验证了其生物相容性及细胞毒性，发现了其在磁靶向和荧光监控领域应用的可行性。
本项目提出利用批量化微波法和熔盐法合成上转换NaYF4:Yb3+,Ln3+,Bi3+ (Ln=Er, Tm, Ho)纳米粒子和NaLuF4:Yb3+,Er3+,Tm3+ 微米棒/管。研究发现调整稀土和非稀土掺杂离子可以实现荧光颜色的系统调变和荧光强度的大幅度提高（10 – 40倍），并揭示了调变的内在机理和规律性。这种荧光增强和颜色调变的方法简单易行，可推广到其它荧光体系，一定程度上解决了液相法制备稀土发光材料荧光强度低的关键问题。此外，研究发现微波法合成纳米晶的反应时间短（10-50 min），节约能量，适合批量生产高质量发光材料。
权威高度评价
据介绍，本项目发表的研究成果被多个国家的研究学者所引用，研究成果受到了国内外专家学者的充分肯定和极高评价，为多功能复合材料的设计合成、性能调变及在可控药物缓释和生物成像等领域的应用研究提供了坚实基础。
多位国际相关领域的专家学者在其发表的论文中引用并肯定了其工作成果。国际著名发光领域权威专家Paras N. Prasad教授和陈学元教授对本项目所取得的研究成果给予了充分肯定，并对论文中载药体系的合成路线给予了高度评价：“构筑上转换纳米粒子基药物缓释系统的第二种方法是在上转换纳米粒子表面包覆介孔二氧化硅层，再将药物分子担载到介孔孔道中，适合用于各种生物应用。”
国家杰出青年基金获得者、国家重大基础研究项目首席科学家施剑林教授强调“介孔功能材料的设计合成以及在孔道中担载小分子物种的研究，不但能够获得具有独特物理化学性质的纳米复合材料，而且得到的担载体系在药物缓释等领域中具有非常高的应用价值”。此外，施教授还利用大段篇幅详细介绍了本项目布洛芬插层磁性荧光水滑石材料的设计思路，以及材料在生物成像及药物缓释领域应用中体现的独特优势，指出该研究对相关领域的发展具有重要指导意义。
国际纳米领域著名学者、新加坡国立大学刘小钢教授指出：“在镧系离子掺杂的氧化物或氟化物宿主晶格中共掺杂Zn2+、Bi3+、Fe3+、和Sc3+等过渡金属离子，是一种提高上转换发光效率十分有效且简单的方法。”
生物医学领域著名学者、复旦大学李富友教授认为：“镧系纳米材料具有独特的光磁性能，在980 nm光激发下可发射具有尖锐发射峰、大斯托克斯位移和良好光稳定性的上转换荧光，在生物医学领域的应用已经引起了广泛关注。”
此外，日本著名学者Vasudevanpillai Biju指出“该类材料在基因和药物缓释、多模式成像、光动力治疗和光热治疗等领域应用的可行性”。 “制备的CaWO4:Tb3+和CaMoO4:Tb3+两种荧光粉材料因其独特的荧光性能而闻名于世，该成果已经引起了科研工作者的极大兴趣。
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