近日，国际应用物理知名期刊《Journal of Applied Physics》上发表我所彭瀚旻副教授研究团队关于胃肠道药物超声控释的研究论文“Theory and Method of Temperature Control for Drug Release in Hydrogel Phantom of Gastric Mucosa In Vitro (Pancheng Zhu, Hanmin Peng, J. Appl. Phys., 129: 214506, 2021)”的同时，将这一论文选为“Featured Article”，并被美国物理学联合会（AIP）Scilight以“Temperature-sensitive liposomes employ ultrasound for chemotherapy use”为题进行了专题报道。该论文由2019级博士研究生朱攀丞和彭瀚旻副教授共同完成，并得到国家自然科学基金、江苏省优秀青年科学基金等项目的支持。
图一 论文首页
图二 JAP期刊网页封面的Featured Article
图三 AIP的Scilight新闻报道
彭瀚旻团队自2015年以来，长期从事新型压电驱动控制方法的前沿研究。针对晚期肿瘤缺乏有效的精准释药治疗手段，提出了压电精密驱动与超声协同的药物靶向治疗新机制，相关成果已发表于IEEE T IND ELECTRON, Applied Physics Letters, Ultrason Sonochem, IEEE T ULTRASON FERR等期刊上。本次成果针对无法切除的胃肠道肿瘤的治疗这一难题，传统的放化疗联合治疗又由于抗肿瘤药物的毒性，容易引起严重的副作用，且目前缺乏有效的方法来提高胃肠道狭窄空腔器官内的局部药物浓度。该团队首次提出了一种适用于胃肠道内窥镜活检通道的直径为2.2 mm的压电单晶超声换能器，通过定点热触发温敏脂质体（TSL）释放尼罗红实现超声靶向药物在狭窄腔道定点释放的需求，原理图如图四所示。仿真和实验结果表明，当超声换能器驱动电压占空比为60%，幅值在40 ~60 Vpp时，其产生的热量可使模型内指定区域的温度达到TSL的相变释药温度（40℃~ 42℃）。尤其是当驱动电压为60 Vpp时，尼罗红的最大释放速率达到了2.9×10-3 mg/min。这一研究结果对于提高胃肠道局部药物浓度，减少全身抗癌药物数量具有潜在的应用价值。
图四 原理图
Scilight创办于2017年6月，是美国物理联合会出版社（AIP publishing）出版的网络周刊，致力于挑选AIP发表的物理领域最新的、最具有代表性的文章，简要总结其研究成果，并强调其在该领域的创新性和突破性。
相关链接：
论文：https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0054733
JAP网页封面：https://aip.scitation.org/journal/jap（6月3日）
Scilight新闻报道：https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/10.0005265
