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研究建立二维硅纳米片制备新方法并拓展其生物应用
时间:2020-11-18 12:05:22  作者:lfy  来源:生物谷
再生医学网获悉,近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员王佳宏课题组在二维硅纳米片的定向解理及生物光子学应用中取得进展。
  纳米技术的问世,在很大程度上改变了人类生活。特别是在医用生物材料领域,随着纳米技术的应用,大大拓展了该领域的应用广泛性。使得之前许多只存在于想象中的治疗方案正逐步在临床治疗中得以实现,极大地提升了临床治疗效果。
  
  再生医学网获悉,近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员王佳宏课题组在二维硅纳米片的定向解理及生物光子学应用中取得进展。
  硅是人体的基本构成元素,硅基纳米材料具有生物相容性和可降解性。集近红外拉曼成像与光热治疗为一体的二维单质硅纳米片,有望实现成像引导的癌症治疗,在临床纳米医学中具有潜力。单质硅是一种立方晶系的非范德华(non-vdW)材料,较难直接获取二维片层结构,但硅的{111}面拥有比{100}和{110}晶面更低的解理能。因此,可通过解理充分暴露{111}晶面的晶体硅来合成二维硅纳米片(Si NSs)。
  研究人员利用硫碘共辅助化学气相传输法,制备出具有充分暴露{111}面的八面体晶体硅;利用简单超声液相剥离技术,即可实现大量制备二维硅纳米片,其横向尺寸约200 nm,平均厚度约13 nm。研究人员利用近红外光具有比可见光更强的组织穿透能力,在波长为785 nm的激光激发下,SiNSs能够产生较强的拉曼散射信号,易与蛋白质和有机物的信号进行区分,实现细胞内生物光子成像。此外,SiNSs在1064 nm处的消光系数达11.3 L·g–1·cm–1,光热转换效率为21.4%,能够有效将NIR-II区的光吸收转换成热,实现高效杀伤肿瘤细胞。该结果验证了SiNSs用作癌症治疗的潜力。
  该研究中,晶面选择性解理的策略可为非范德华材料的二维纳米结构制备提供借鉴;由于SiNSs具有优异的近红外生物光子学特性和良好的生物相容性,其可能在未来纳米医药中取得更进一步的进展。相关研究成果以From Octahedron Crystals to 2D Silicon Nanosheets: Facet-Selective Cleavage and Biophotonic applications为题,发表于在Small上。
  最后,再生医学网认为,随着该项研究成果的问世,将彻底改写医用生物材料的历史,并为许多恶性疾病的治疗提供坚实的物质支持。届时,随着该项材料投入使用,将会大大提高临床治疗效果,并提升患者术后生存率。
关键字:纳米技术,纳米材料,生物医用材料
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