日本北陆先端科学技术大学院大学物质化学前沿研究领域的都英次郎教授等人的研究团队，成功开发出了一种在液体金属表面包覆了乳酸菌成分与近红外荧光色素（吲哚菁绿）的多功能纳米复合物，通过近红外激光照射证实了这种复合体具有癌症治疗效果。研究团队在小鼠体内移植大肠癌后，每2天照射1次近红外激光、每次照射5分钟，总计照射2次，最终在5天后便成功使癌症完全消失。此外，该纳米复合物能在肿瘤内有效聚集，有望推动整合诊断与治疗功能的革新性癌症光免疫治疗技术的研发。相关成果已发表在期刊《Advanced Composites and Hybrid Materials》上。
图1.利用多功能液体金属纳米复合物开展癌症光免疫治疗的概念图（供图：北陆先端科学技术大学院大学都英次郎（Eijiro Miyako）教授）
由镓-铟合金构成的室温液体金属，具备优异的生物相容性与物理化学特性，在全球生物医学应用领域受到广泛关注。都教授等人认为，“如果能将免疫激活物质与液体金属结合，并将其选择性递送至癌症病灶，就能实现强效抗肿瘤效果与近红外光诊断治疗的整合”，由此启动了此次研究。
此前，都教授团队已通过实验证实，从肿瘤内的菌群中分离特定细菌，并将其与光合细菌结合，可发挥癌症治疗作用。
此次，研究人员进一步确立了将镓-铟液态金属、乳酸菌成分与吲哚菁绿混合，再通过超声波照射即可形成球状纳米粒子的简便制备方法。实验表明，通过该方法制备的纳米复合物能维持7天以上的粒径稳定性，具备高膜渗透性与无毒性，且在近红外光照射下会产生热量。
在细胞毒性试验中，研究人员向小鼠大肠癌细胞与人类正常成纤维细胞中投用该纳米复合物，24小时后以线粒体活性为指标检测细胞生存率，结果确认细胞生存率未下降，证明该纳米复合物无细胞毒性。在生物相容性试验中，对小鼠进行静脉注射后，通过1周的血液检查与约1个月的体重监测发现，该纳米复合物对生物体的不良影响极其轻微。
同时还确认到，凭借EPR效应，该纳米复合物对癌细胞具有优异的靶向能力，能在移植了大肠癌的小鼠肿瘤内有效聚集。此外，通过照射生物透过性高的近红外激光，成功于五日内完全消除移植肿瘤。
此次研究证实，新开发的纳米复合物有望成为下一代癌症诊断与免疫治疗的基础技术。该技术通过纳米技术、光学与免疫学的跨学科融合形成了材料设计的全新技术基础，有望为广泛的研究领域做出贡献。研究团队表示，未来将进一步推进该技术在其他癌症种类中的应用拓展，同时为推动临床应用开展更深入的安全性与有效性验证，致力于实现对患者更温和、更有效的癌症治疗方案。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Advanced Composites and Hybrid Materials
论文：Bacterial-adjuvant liquid metal nanocomposites for synergistic photothermal immunotherapy
URL：https://link.springer.com/article/10.1007/s42114-025-01434-7
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