中国学者发明“纳米之星” 有望用于肿瘤治疗

冷泉港实验室

    中国科大科研小组发明了一种兼具优良的光学性质和催化性能的五角星形合金纳米材料“纳米之星”，有望应用于肿瘤治疗等领域，研究成果最新在线发表在《自然·通讯》。

    据介绍，“一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星……”，这首家喻户晓的儿歌激发了中科大曾杰教授科研小组的科研灵感，科研人员将金和铜结合起来，发明了一种兼具优良的光学性质和催化性能的五角星形合金纳米材料。

    金纳米材料由于具有优越的光学和催化性质，此前已得到深入研究，但金的价格昂贵，限制了它的广泛应用。而另一种金属铜，虽然性质优异、价格低廉，但在纳米尺度上很不稳定，容易被氧化，也难以实现多种应用。为了解决这一挑战，中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室曾杰教授课题组采用将金和铜离子共同还原的方式，制成五角星形纳米合金材料，既保持了优越的光学性质和催化性能，又增加了材料的稳定性。

    据科研人员介绍，这种“纳米之星”新材料是一种具有五重对称性的金铜合金纳米晶体，在近红外区有很强的光吸收和光热转化能力。研究人员在患有乳腺癌的小鼠体内注射此材料，并在肿瘤处用近红外激光进行照射，纳米晶体吸收近红外光并转化成热，产生局部高温，从而杀死癌细胞。采用这种疗法，小鼠的乳腺癌四天时间便痊愈了。

    同时，由于这种新型纳米材料具有丰富的棱角和独特的晶面，在催化氧化还原反应中表现出不俗的性能。一般来说，催化剂尺寸越小，催化性能越好。但由于具有特殊的结构，尺寸为70纳米的五角星形金铜合金纳米晶体的催化性能，反而强于等质量的传统5纳米的纯金催化剂。

    据介绍，由于性质优异，价格便宜，制作简单方便，这种新材料有望广泛应用于生物诊疗(如肿瘤治疗)和催化领域。