摘要：廣受關注的稀土材料具有十分突出的優(yōu)良特性，滲透到生活各個領域。近年來，稀土材料在一些生物醫(yī)療領域再度展現(xiàn)自身的獨特魅力與作用。本文簡要概述了稀土材料在醫(yī)藥中常規(guī)應用之外，重點展望稀土材料在癌癥診療方面的發(fā)展前景。

　　有關稀土元素在生物醫(yī)學中的應用開發(fā)和理論研究，是全世界長期以來最為重視的研究項目之一。早在十九世紀，鈰鹽已在藥物中得到應用，硝酸鈰被首先報道具有緩解嘔吐的效果。近幾十年來，開發(fā)應用于生物治療的稀土材料方面更是取得了矚目的成果。從60年代以來，一系列具有特殊藥效作用的稀土化合物被陸續(xù)開發(fā)出來，它們是Ca2+離子的優(yōu)良拮抗劑，有明顯的鎮(zhèn)靜止痛效果，被廣泛應用于炎癥、燒傷、血栓病、皮膚病等方面的治療。在抗凝血方面，稀土化合物也具有十分特別的功效，用于體內(nèi)外均能抑制血液的凝固，特別是靜脈注射后立即產(chǎn)生抗凝血效果。鈰鹽還具有突出的抗炎作用，可以明顯地提高治療燒傷效果，減輕創(chuàng)面炎癥，加速創(chuàng)面的愈合。針對皮膚炎、牙齦炎、靜脈炎和鼻炎等，稀土藥物均有意想不到的療效，現(xiàn)在許多國家爭相研發(fā)稀土抗炎藥物，期望有所更大的突破。另外，近年來臨床觀察到稀土化合物在抗動脈硬化方面具有療效，受到各國醫(yī)藥研究的極大關注，因為冠狀動脈硬化已成為工業(yè)化國家人群發(fā)病死亡的最大因素。除這些常規(guī)的醫(yī)藥應用外，一些新興高端應用的稀土材料如雨后春筍一般涌現(xiàn)出來，展現(xiàn)出極大的發(fā)展前景和需求空間。在此，筆者就癌癥治療方面談談稀土材料在生物醫(yī)療方面發(fā)揮的獨特作用。

　　每年有數(shù)百萬人因癌癥死亡，因此癌癥治療的研究是目前乃至以后數(shù)十年一個至關重要的世界性課題。由于病毒的高突變率和遺傳異質(zhì)性，癌癥治療至今仍然十分復雜并具有挑戰(zhàn)性。因此，有許多關于癌癥治療的新材料和新機制的探索出現(xiàn)。尤其是，稀土納米材料在位置識別和成像方面擁有極大的優(yōu)勢。因此，稀土納米材料與多種治療劑和多功能探針結(jié)合，用于生物成像和腫瘤靶向治療。這類組合的多功能探針能提供極好的成像功能、腫瘤靶向識別和治療效率，從而形成多功能診療系統(tǒng)。迄今為止，這種組合已經(jīng)成功應用于光動力療法(PDCT)、光熱療法治療(PTT)和化療藥物的載送。

　　光動力療法 (PDT)

　　光動力療法涉及一個重要的組成部分—光敏劑，它是一個光敏分子，用作光敏藥物。光敏劑能直接滲入細胞膜內(nèi)，而不進入細胞核。光敏劑被生物組織攝取后，可以較長時間滯留其內(nèi)。PDT療法的療效同所采用的光敏性分子種類有很大關聯(lián),會隨光敏劑的改變而展現(xiàn)出不同的治療效果。其工作原理為，使用適當波長光照射后，光敏劑會被激發(fā)并將能量傳遞給周圍的分子氧，以產(chǎn)生具有細胞毒性和活性的單線態(tài)氧，這種單線態(tài)氧可以氧化并殺死癌細胞。事實上，大多數(shù)光敏劑能被可見光有效激活，然而可見光在生命活體組織中的穿透深度十分有限。因此，科學家們提出，利用上轉(zhuǎn)換材料和光敏劑組合，上轉(zhuǎn)換材料將紅外光轉(zhuǎn)換成可見光來激活光敏劑材，比如NaYF4:Yb、Er可以有效的將980nm的紅外光轉(zhuǎn)換成可見光，成為目前熱點研究的具有醫(yī)療應用前景的上轉(zhuǎn)換材料。

　　光熱療法(PTT)

　　光熱療法是采用材料將光輻射轉(zhuǎn)換成熱，通過升高溫度誘導細胞內(nèi)蛋白變性或破壞膜，導致癌細胞的熱消融。與化療或手術相比，PTT更加微創(chuàng)。因此在癌癥治療中引起了越來越多的關注。以前，貴金屬材料，如金銀納米棒、納米籠和納米殼，都用作光熱體，因為它們在在近紅外區(qū)具有很強吸收。最近研究發(fā)現(xiàn)了一些新型的稀土納米光熱材料， 比如NaYF4:Yb,Er@Fe3O4@Au?PEG組合體,在808nm附近的紅外區(qū)具有強烈吸收功能，具備很強的生物成像引導和磁靶向效果。與手術或化療相比，PTT可以減輕患者的疼痛，治療時間極短(大約幾分鐘)，治療效果更加明顯。但是，人們對該類材料的治療機理尚未完全研究清楚，難以達到最佳設計效果;并且由于激光對人體的透射能力有限，無法入射到機體深層，導致對于腫瘤內(nèi)部缺乏殺傷力;另外，這種材料用于人體治療后其潛在毒性不確定。

　　藥物載體

　　藥物載體組合是另一種有效的治療模式，它可以通過藥物載體以受控的方式將化療藥物遞送至靶細胞或組織。理想的藥物遞送系統(tǒng)，尤其是納米工程藥物遞送系統(tǒng)，可以選擇性地滑入病毒組織中，并在到達目的地之前保護藥物免受生物降解。近年來開發(fā)的許多稀土離子摻雜的納米孔洞材料，如Yb(OH)CO3@YbPO4:Er納米材料，是化療藥物的良好載體，并具有良好的腫瘤細胞靶向識別能力。提高藥物的生物利用率、靶向定位準確度和降低毒副作用，一直是藥物載體領域研究的重點。目前而言,大多數(shù)藥物載體仍然面臨適用范圍窄、包封率低、研制成本高和臨床應用率較低等問題。相信在不久的將來,智能型藥物載體將在臨床上得到廣泛的應用,成為人類征服腫瘤疾病的利器。

　　全民健康水平的提高依賴于醫(yī)療技術的進步，稀土材料可以為高端醫(yī)療技術錦上添花。針對生物醫(yī)療應用的特殊要求，開發(fā)毒副作用小、成本低廉、臨床利用率高、治療效果好的生物醫(yī)療材料，為實現(xiàn)高端醫(yī)療水平提供優(yōu)質(zhì)的材料保障，仍是當前的重要任務。