由浙江大学顾臻教授团队领衔研制，研究团队2021年5月10日在《自然》子刊Nature Nanotechnology上报道了这项最新的研究成果，以聚乙烯醇（PVA）作为微针贴片的基质，在其中掺入钯纳米颗粒沉积的二氧化钛纳米片，制备了一款能够增效减毒、使用方便的生物正交催化器件，可以在使用贴片的地方“指哪打哪”，通过催化反应，原位产生抗癌药物。这款抗肿瘤贴片中，钯纳米颗粒可以催化N-（烯丙氧羰基）-保护的药物分子（前体药物）的“脱笼反应”，使得原本毒性很小的前体药物快速变成有抑瘤作用的药物。二氧化钛纳米片上富含羟基，既可以作为钯纳米颗粒催化剂的载体，又可以在PVA基质中均匀分散，赋予微针足够的强度，以微创的形式刺入瘤体。研究团队使用小鼠黑色素瘤模型，证实了通过系统给药方式注入体内的化疗药物阿霉素的前药分子，可以在预先插入微针贴片的肿瘤内原位激活，产生阿霉素分子并富集，显著抑制肿瘤生长。利用这种具有生物正交催化能力的贴片器件，局部激活前药，不仅可以使药物的剂量增加，还降低了原药对健康器官和组织的毒副作用。特别地，此种微针在水化状态下仍具备足够的机械强度，方便整个器件在使用过后的移除，避免在体内残留过渡金属或引起炎症等反应。
本研究通过结合微针贴片与过渡金属催化剂，发展了一种简洁有效的生物正交催化器件，为在活体内实现非天然催化反应提供了新思路，后续创新器件的发明能衍生出更多的增效减毒的药物及相关诊疗技术。
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