近日，张晗教授团队在将二维碲硒纳米径向异质结成功用于多种恶性肿瘤的光热治疗，该成果在生物医学领域取得重要进展，研究成果刊登于国际顶级期刊《Science Advances》（JCR一区，影响因子：12.804）论文题目为 “Eradication of tumor growth by delivering novel photothermal selenium-coated tellurium nano-heterojunctions”，由深圳大学与深圳市人民医院、瑞典卡罗琳斯卡学院合作完成，深圳大学为本论文的第一作者和通讯作者署名单位。

用于肿瘤治疗的二维纳米材料一直受到学者们的大量关注。许多二维纳米材料，如黑磷、氧化石墨烯、MXene等，均在体内、外水平展现出了生物安全性好、光热效率高、载药能力强等优势，并且有望实现光热/化疗/肿瘤成像等多模式的肿瘤诊疗一体化，具有巨大的医学应用转化潜力。

然而，二维纳米材料在生物医学中的应用仍然面临着重要的制约。而其中最重要的制约就是缺乏统一的形貌，导致其无法有效靶向到肿瘤组织，极大地损害了它的光热治疗效果。形貌的不均一，是二维纳米材料共同的不足之处，它表现在两个方面，一方面是尺寸大小的不均一，另一方面是形状的不规则性。这一不足来自于粗糙的液相剥离法，虽然能通过差速离心获得一定尺寸范围内的纳米片，对于生物医学应用来说却仍然不够。

该研究制备了特殊的TeSe纳米异质结，其中Te相为“结晶性的核”、Se相为“无定型的壳”，形成了小尺寸的“核-壳”异质结结构，使其具有优异的化学稳定性核高效的光热特性。

图1. 2D TeSe纳米异质结的制备及表征

图2. 2D TeSe纳米异质结的物理性质

除此之外，2D TeSe纳米异质结的形成，改善了单独Te纳米材料、Se纳米材料稳定性差、毒性较高的缺点，在体内体外水平均表现出了极好的稳定性和生物安全性。

图3. 可控、高效的肿瘤靶向性

统一的形貌、可控的尺寸，使2D TeSe纳米异质结的肿瘤靶向性可调。在该研究中，研究人员发现，当Te与Se元素的摩尔比在1：1时，所合成的2D纳米材料具有最好的肿瘤靶向性，靶向效率可达30%以上，比目前已知的绝大部分二维纳米材料更为优异。

图4. 高效的抗癌活性

由于高效的光热转化效率以及肿瘤靶向性，基于2D TeSe纳米异质结的肿瘤光热治疗对大部分肿瘤实现了治愈。

寻找光热效应更高的二维纳米材料一直是生物医学纳米材料研究人员的主要目标，而对于靶向性低的问题则主要通过偶联靶向性基团来实现。随着研究的深入，纳米材料光热效应低的问题已经得到很好的解决。但是肿瘤靶向性方面仍然进步缓慢，本研究也带来一个思考，也许偶联靶向性基团难以拯救不均一的二维纳米材料本身的劣势。而从二维纳米材料本身出发，提高其均一性，同时控制其尺寸，不但是提高其靶向性的有效方法，也是未来临床应用转化的必然要求。

该论文共同第一作者是深圳大学博士后陈世优和青年教师邢晨阳博士，通讯作者为瑞典卡罗琳斯卡学院Yihai Cao教授、深圳大学张晗教授以及深圳市人民医院刘利平博士。深圳大学为第一完成单位。

全文链接:https://advances.sciencemag.org/content/6/15/eaay6825