现如今，细菌感染和恶性肿瘤严重威胁着人类的健康。对此，传统治疗手段是手术切除结合术后药物治疗；然而，存活的细菌或残留的肿瘤细胞通常会导致感染或肿瘤的复发。抗生素和抗癌药物的长期滥用导致多药耐药病原体和肿瘤细胞的流行。最近，近红外光（NIR）激发纳米材料光治疗因其深层组织穿透、灵活的远程操作以及避免细菌和细胞的耐药性而引起研究者的极大兴趣，其中，同质结是在两个具有不同能级的相似半导体之间形成的，通过能带弯曲同时赋予纳米材料光热和光动力效应。由于同质结界面两侧组分的均匀性，其通常具有更快的载流子转移和更小的电荷复合率。然而，同质结纳米颗粒在疾病治疗中的生物医学应用仍有待探索。
针对以上问题，四川大学邓怡-杨为中联合团队设计并制备了一种多功能纳米同质结，利用Cu2O纳米立方体作为前驱体和模板，通过牺牲模板法合成了中空Cu2-XS同质结，之后通过牢固的金属氢磺酰螯合（Cu-SH键）接枝叶酸改性的聚乙二醇（folic acid-PEG-SH）从而提高其分散性和生物相容性，最后，透明质酸（HA）的羧基与folic acid-PEG-SH的氨基反应使HA包裹多功能纳米同质结（图1）。在抗感染治疗中，该纳米同质结通过协同光热（PTT）/光动力（PDT）/Cu2+释放杀菌。灭菌完成后，释放的铜离子和HA共同加速伤口愈合和皮肤再生；在抗癌治疗中，Cu2-XS同质结的中空结构可以有效负载抗癌药物阿霉素（DOX），因此具有PTT/PDT/化疗多模式抗癌效果。最外层的HA层不仅与叶酸协同增强了肿瘤靶向性，还有效调控了DOX的释放。
图1. 中空Cu2-XS纳米同质结的制备示意图，及其在伤口感染治疗（DOX加载前）和癌症治疗（DOX加载后）中的双重生物医学应用
这项工作为纳米同质结的生物医学应用提供了一个示例。此外，该纳米平台还可用于装载如抗炎药、免疫增强剂和血管生成因子等各种药物以治疗更多疾病。
以上相关成果以“Engineering of a Hollow-Structured Cu2-XS Nano-Homojunction Platform for Near Infrared-Triggered Infected Wound Healing and Cancer Therapy”为题近期在线发表于材料领域著名期刊Advanced Functional Materials（doi.org/10.1002/adfm.202106700）。四川大学生物医学工程学院研究生高翔宇和四川大学华西医院魏明天为该论文共同第一作者，四川大学邓怡副研究员、四川大学杨为中教授为通讯作者。
第一作者高翔宇同学风采
