光动力学疗法（PDT）是现代治疗癌症的一种重要手段，具有毒性低、治疗时间短、靶向性高等优点，但传统的光动力学疗法有一定的局限性：（1）目前常用的光敏剂多是疏水的化合物，易团聚，不易运输到病灶；（2）由于可见光对人体组织的穿透性低，所以目前的PDT对口咽部、食管、气管和支气管、胃、结直肠等浅表性肿瘤有根治价值；（3）目前的PDT主要是通过特定波长激发光敏剂产生单线态氧和自由基来杀生癌细胞，缺少药物的协同治疗作用。

近年来，纳米技术的发展，为传统的PDT治疗提供了新的思路。稀土上转化发光纳米材料（UCNPs）是一种化学稳定性好、毒性低、生物相容性好的纳米材料，通过掺杂不同的稀土离子，可以将组织穿透性性好的近红外光转换为光敏剂吸收的特定波长（如Yb,Tm:365,480,800）。介孔纳米二氧化硅（MCM-41）是一种无毒无害，热稳定性好和易于表面改性的药物载体，而其的中空结构可以极大的提高载药量。目前大多数光控药物释放体系都是利用365nm的紫外光或者双光子进行剪切光板机，但由于这些波长的光对人体组织的穿透性低，无法治疗深处的肿瘤，而稀土上转化发光纳米材料的出现，使得此类问题有了解决的可能性。

南京理工大学傅家骏教授团队研发了一种近红外光响应香豆素改性的纳米复合材料及其制备方法。所制备的纳米复合材料通过7(二乙氨基)4(羟甲基)香豆素接枝蛋黄蛋壳材料形成,蛋壳为中空介孔二氧化硅纳米球,蛋黄为稀土上转化发光纳米材料。具有原料廉价、制备简易、响应速度快等优点,由于其毒性低、生物相容性好、载药量大,还可为光动力学治疗提供依据。

1、通过制备蛋黄-蛋壳材料，提高了载药量，为光可控药物释放体系提供良好的基础。

2、实现了利用近红外光对二氧化硅表面接枝的香豆素光板机进行光剪切，解决了目前光控药物释放体系的光源对人体组织穿透低的问题。

3、采用软膜板法以NaYF4:Yb3+（40%）/Tm3+（0.5%）@NaYF4:Yb3+(10%)材料为蛋黄，以中空介孔二氧化硅纳米球为蛋壳，制备蛋黄-蛋壳材料（NaYF4:Yb3+（40%）/Tm3+（0.5%）@NaYF4:Yb3+(10%)@hmSiO2）。4、制备的纳米复合材料通过7(二乙氨基)4(羟甲基)香豆素接枝蛋黄蛋壳材料形成,蛋壳为中空介孔二氧化硅纳米球,蛋黄为稀土上转化发光纳米材料。具有原料廉价、制备简易、响应速度快等优点,由于其毒性低、生物相容性好、载药量大,还可为光动力学治疗提供依据。

纳米复合材料在航空航天、电子、医疗、环保、纺织品、建筑材料、生物传感器等领域具有广阔的应用前景。该成果主要应用于医疗领域，具体表现为：

1、生物传感器

纳米材料在生物传感器领域的应用非常广泛。纳米颗粒或薄膜可以装配在传感器表面，用于检测生物分子、DNA、细胞和细菌等物质，从而实现生物诊断和疗效监测。

2、药物输送系统

纳米材料作为药物输送系统的载体已被广泛研究和应用。药物分子可以包裹在纳米颗粒表面随着血液循环被输送到受体器上，并释放药物，从而达到治疗的目的。纳米药物输送系统可以提高药物的生物利用度和获得时间，同时减少难以忍受的副作用。

3、组织修复和再生

纳米骨水泥和纳米生物电子学是组织修复和再生的研究领域。细胞可以在纳米阵列上生长，这种材料可以显着加快骨疗程、增强骨骼刷身韧性和强度，防止骨头过早疏松和骨折

4、磁共振成像

磁共振成像(MRI)是一种现代影像检查方法，可以对人体进行非侵入式检查。纳米颗粒在MRI领域的应用可以提高MRI信号和对比度，从而使医生更准确地诊断病症或疾病。

傅佳骏，南京理工大学化工学院教授，国家级化学化工实验教学中心主任。研究方向：绿色、高效工业循环水用缓释阻垢剂的分子设计及构效关系的研究及其工业循环水处理技术实际应用；超分子化学；自修复功能性聚合物材料的制备及其应用研究；诊疗一体化靶向药物传输体系的设计构建。先后承担国家自然科学基金委面上项目、航天先进制造技术联合基金项目、青年基金项目，国家重点研发计划，揭榜挂帅项目，军委科技委，“十三五”装备预研领域基金，江苏省自然科学基金委等科研项目20余项。以第一作者/通讯作者发表代表性论文30余篇。入选江苏省“333”工程第三层次，江苏省“六大人才高峰”高层次人才培养计划，江苏省句容市“福地英才”重点人才项目，江苏省青蓝工程“中青年学术带头人”，国家“万人计划”青年拔尖人才。

近年来，随着纳米材料生产技术的改良及下游需求增加的拉动，纳米材料的市场规模呈现了较快的增长趋势。2016-2021年，我国纳米材料行业市场规模由692.8亿元增长至1848.2亿元。2022年我国纳米材料行业市场规模进一步增长，突破2000亿元，较上年同比增长9.89%。

市场成长迅速、国家对高科技新材料产业的重视、中国的纳米材料技术水平的进一步突破、纳米材料与日常起居结合紧密、纳米材料应用领域不断开拓等等这些因素必将使中国的纳米产业未来更加光明。因此该成果的预期市场效益十分显著。

基于该项目成果，可以与生物传感器、药物输送系统、组织修复和再生、磁共振成像等医疗领域的相关单位合作，通过技术转让、技术许可、技术服务等方式，推动成果转化应用。

也可进一步与航空航天、电子、医疗、环保、纺织品、建筑材料等领域的单位合作，通过合作开发等方式，促进纳米复合材料在其他领域的拓展应用。