華中農業大學陳浩教授、汪圣堯教授領銜的“先進材料與綠色催化”科研團隊與國家納米科學中心王浩教授團隊合作，針對“癌癥之王”胰腺癌設計了一種多肽—半導體雜化生物信號處理器（BSP），用于胰腺腫瘤光聲成像和線粒體靶向聲動力治療。相關研究成果近期在《今日納米》雜志在線發表。
在癌癥治療中，通過半導體納米材料將輻射或非輻射波的能量轉化為活性氧物種（ROS）從而誘導腫瘤細胞凋亡是一種有效的方法。胰腺癌細胞的氧化還原狀態及其對ROS的敏感度通常與正常細胞不同。由于代謝和信號異常，胰腺癌細胞中氧化狀態遠高于正常細胞。線粒體作為腫瘤細胞ROS氧化應激并維持氧化還原平衡的關鍵，被認為是胰腺癌細胞的致命弱點。因此，有針對性地破壞腫瘤線粒體打破癌細胞氧化還原平衡，已被證明是癌癥治療的有效策略。為此，陳浩、汪圣堯帶領的科研團隊與王浩團隊合作，研究設計并開發合成了一種用于胰腺腫瘤光聲成像和線粒體靶向聲動力治療的納米器件。
半導體材料作為現代信息社會的基礎材料，是各種光、聲、電信號的優良接收器和轉換器。在該研究中，科研人員設計合成的BSP,由富含氧空位的氯氧鉍半導體納米片和兩種靶向肽PTP和CRK雜化而成，其中PTP多肽能特異性識別胰腺癌細胞表面的凝集素-1；而CRK肽是線粒體蛋白p32的靶向肽，能促進BSP與線粒體緊密結合。由于富含氧空位，BSP具有良好的近紅外吸收及優良的光聲成像能力，而BSP表面靶向多肽賦予了BSP識別病理環境特殊蛋白信號的能力。
通過進一步的體外和體內實驗研究表明，BSP集多肽分子的蛋白信號識別能力和半導體材料的物理信號轉換能力為一體，能夠準確識別胰腺癌蛋白信號，靶向胰腺癌細胞線粒體，從而有效實現對胰腺癌的光聲成像和聲動力治療，為胰腺癌診療智能器件的開發提供了新的思路。
