診斷治療藥物是能夠將治療和診斷功能集成在一起的新型納米藥物，它將成像制劑和治療藥物有機的結合在一起，一次給藥后，可以達到診斷和治療的雙重目的，或者實現對治療效果的跟蹤，因而可以提供重要的病理信息，以及腫瘤和患者之間的個體性差異等重要信息。這些信息將有助于醫生在治療策略的制定，包括治療時間、藥物的選擇和劑量等做出明智的決策。這種“個性化治療”可以提高療效，降低目標毒性，全面提高患者的生活質量和治愈效果。
作為一種新型的碳納米材料，熒光碳點所具有的超小的粒徑、優異的發光特性、低毒性、良好的生物相容性和親水性等特征引起了人們極大的研究興趣。孫再成研究員和謝志剛研究員的研究團隊創新性地用多色發光的碳點作為藥物載體，通過碳點和抗腫瘤化療藥物奧沙利鉑的共價偶聯作用合成出新型的超小尺寸（~3nm）診斷治療納米藥物，這一納米藥物可以同時將成像物質（碳點）和藥物釋放到特定的位置和器官，實現檢測和治療疾病的一次完成。這種個性化治療手段既提高了療效又降低藥物的副作用，從小鼠的肝癌腫瘤的治療效果來看，該納米復合藥物具有療效高、毒副作用小的優點。
除此之外，該研究團隊還首次利用熒光內濾效應設計了基于碳點的納米傳感器，達到檢測水質中常見的無機污染物六價鉻離子的目的，該傳感器具有成本低、操作簡便和分析迅速等優點，相關工作已經發表（Min Zheng et al. ACS Applied Materials & Interfaces 2013, 5, 13242-13247，影響因子5.0）。而他們制備的碳點-TiO2復合材料則實現了可見光催化凈化水質的特性（Dan Qu et al. Nanoscale 2013, 5, 12272-12277, 影響因子6.2）
上述研究得到了中國科學院“百人計劃”和國家自然科學基金委的支持。
圖1. 診斷治療納米藥物的合成及其在生物光學成像和診斷治療學中的應用
圖2. 腫瘤治療過程的熒光成像（a-h）；
光學照片（i-p）；H22 肝腫瘤的體積隨治療時間的變化圖（q）；
荷瘤小鼠的體重隨治療時間的變化圖（r）。
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