Angew. Chem. Int. Ed.：化學修飾增強黑磷納米片的生物相容性
【引言】
近年來，黑磷納米片（BPs）擁有獨特的超薄二維結構，高遷移率以及明顯的光響應特征，在生物醫藥、腫瘤治療、光聲成像中應用廣泛。然而，生物材料進入體內常遭到免疫系統的攻擊，甚至引發炎癥反應，嚴重者恐危及正常的組織器官。黑磷納米片(BPs)作為一種新的生物材料，不可避免的受到該問題的制約，因而改善黑磷納米片的生物相容性對于研究其更廣泛的應用非常重要。
【成果簡介】
近日，中國科學院生態環境研究中心江桂斌院士和中國科學院先進技術研究院的喻學鋒研究員（共同通訊）在Angewandte Chemie International Edition上發表了題為“Improved Biocompatibility of Black Phosphorus Nanosheets by Chemical Modification”的研究論文，文中提出以TiL4修飾黑磷納米片，并通過一系列的體內及體外實驗探究了黑磷和經化學修飾后的黑磷納米片的炎癥反應及生物相容性的問題。體外實驗證實TiL4@BPs可以減少巨噬細胞對其的吞噬，降低細胞毒性及炎癥發生的可能性；體內的實驗也表明經修飾后的TiL4@BPs并沒有引發嚴重的免疫排斥反應，再一次證明TiL4修飾的黑磷納米片良好的生物相容性，這一發現對黑磷納米片應用于生物醫學領域是很有意義的。
【圖文導讀】
圖1：比較未修飾BP與TiL4@BP被264.7細胞攝取和積累水平
（a）暴露于細胞6小時后，BPs 或TiL4@BPs在細胞中的位置（紅色標出）；
（b）10 μg/ml-1的BPs或TiL4@BPs處理J774A.1細胞24小時后，細胞的拉曼成像；
（c）中心25個隨機挑選的經BPs或TiL4@BPs處理24小時后的細胞的拉曼光譜，其在463.3 cm-1處拉曼信號強度的平均值被用于表示細胞的攝取水平。
圖2：未修飾BPs和TiL4@BPs的細胞毒性
（a）孵育24小時后，通過ATP分析評估BPs和TiL4@BPs分別對264.7和J774A.1細胞的毒性；
（b）BPs和TiL4@BPs孵育6小時后，J774A.1細胞經Magic Red染色后顯示的Cathepsin B的位置；
（c）10 μg/ml-1的BPs孵育24小時經過和不經過Cyt D處理的J774A.1細胞的ATP含量比較；
（d）細胞經BPs或TiL4@BPs處理之后，培養基中TNF-α的濃度；
（e）24小時后，經Cyt D處理后測得的264.1細胞TNF-α的釋放量。
圖3：外周血細胞數目及細胞因子濃度的變化
（a）BPs，TiL4@BPs和PBS (空白對照)處理的小鼠在第1，7，28天死去時，外周血中WBCs, RBCs，中性粒細胞，淋巴細胞，血小板等細胞的數目；
（b）注射BPs或TiL4@BPs 1天后，小鼠血清中細胞因子的濃度。
圖4：造血間隔和組織病理學的改變
（a）骨髓中成熟的骨髓細胞經CD11 b和Cr1染色后的流式細胞分析；
（b）脾臟中F4/80+/CD11b+ monocytes/monocyte的流式分析；
（c）處理7天和28天后，對肺部切片先用rat anti-mouse CD68進行免疫組化染色，后進行goat anti-rat Masson’s trichrome染色圖片；
（d）處理28天后肺部Masson’s trichrome染色圖片。
【小結】
本文通過比較未修飾BPs納米片和修飾過的TiL4@BPs納米片對細胞及小鼠的影響，證實了經過修飾的黑磷納米片的生物相容性大大改善，為黑磷納米片在生物醫學領域的應用帶來了福音。
文獻鏈接：Improved Biocompatibility of Black Phosphorus Nanosheets by Chemical Modification ( Angew. Chem. Int. Ed. , 2017, )
本文由材料人編輯部生物材料組Jing供稿，材料牛編輯整理。
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