記者近日從上海理工大學獲悉，上海市胸科醫院與上海理工大學聯合團隊研發出一款新型鉍基納米材料，通過超聲波觸發腫瘤內部水分解，直接產生氫氣和氧氣，激活自身免疫能力，實現高效抗癌。該成果為深部腫瘤治療提供了全新思路，相關研究2月8日在線發表于國際學術期刊《先進科學》。
鉍是一種重金屬元素，其化合物（如枸櫞酸鉍鉀）早已用于胃藥和醫學影像造影劑。近年來，科學家發現鉍基納米材料具有低毒性、高穩定性和催化活性，開始探索其在生物醫藥領域的應用。如將鉍基材料用于光熱治療腫瘤、藥物靶向遞送等。
針對腫瘤的傳統放療、化療副作用大且易復發，氫氣療法雖能抑制腫瘤代謝，卻又難以深入病灶。該研究負責人、上海理工大學材料與化學學院副教授李鈺皓介紹，此前關于鉍基納米材料的醫學研究多聚焦單一治療模式，此次研究將鉍基材料與超聲催化產氫氧氣技術結合，提出“超聲催化水分解”策略：利用超聲波強穿透性，驅動納米材料在腫瘤內分解水分子，原位產生氫氣和氧氣，從而實現“產氣治療+免疫激活”的雙重突破。
新型鉍基納米材料由氟化鉍、多金屬氧酸鹽和碳化鉬組成，其獨特的三元結構大幅提升了電荷分離效率。實驗表明，超聲波作用下，材料產氫效率比傳統催化劑提高約30%。氫氣可破壞癌細胞線粒體功能，阻斷能量供應；氧氣則緩解腫瘤缺氧，逆轉免疫抑制環境。此外，氟化鉍還能消耗腫瘤內的關鍵抗氧化物質谷胱甘肽，加劇癌細胞氧化損傷，形成“三重打擊”。
該材料在小鼠實驗中展現出良好生物相容性，主要器官未見毒性損傷。李鈺皓表示：“這種材料不僅能精準釋放治療氣體，還可激活免疫細胞，未來有望與化療、免疫藥物聯用，提升實體瘤治療效果。”
此項研究得到國家自然科學基金、上海市自然科學基金等項目支持。接下來，團隊計劃進一步優化材料靶向性，并探索其在對氫敏感的缺氧性疾病中的應用潛力。
來源：科技日報
初審：馬萍
復審：劉晗
終審：張宇