近日，生物医学工程学院钱海生教授课题组设计了一种类病毒结构纳米材料-海胆状半导体Bi2S3空心球，并基于Bi2S3空心球设计、开发了一种可以对肿瘤组织实现诊疗一体化的复合纳米药物。相关成果以《Rod-based urchin-like hollow microspheres of Bi2S3: Facile synthesis, photo-controlled drug release for photoacoustic imaging and chemo-photothermal therapy of tumor ablation》为题发表在生物材料领域权威期刊《生物材料》上（Biomaterials, 2020, 237, 119835,影响因子10.273）。
铋基纳米材料Bi2S3具有较低的制备成本、良好的生物相容性以及较强的近红外光学吸收性质和优异的光热转换性能，这使其有望发展为一种多功能纳米诊断治疗剂。因此，钱海生课题组利用相变材料十四醇将化疗药物阿霉素包覆在Bi2S3空心球的内部空腔，构建了基于海胆状的Bi2S3空心球的复合纳米药物 （如图1所示）。研究结果表明：该复合纳米药物在近红外光的照射下，Bi2S3吸收近红外光并将其转化为热量促使Bi2S3局部温度上升，相变材料融化，从而释放出化疗药物分子DOX，实现了近红外光控制的药物分子释放。随后，在体外、体内对该复合纳米药物的诊断治疗效果进行评估，其展现出良好的生物相容性、优异的PA成像性能以及对肿瘤组织优良的杀伤能力。
图1. 基于海胆状Bi2S3空心球的诊疗一体化复合纳米药物的机理示意图