一、项目简介

富勒烯是由sp²碳原子组成的球形笼状分子，与金刚石和石墨同为碳的同素异形体。富勒烯自1985年首次报道以来，因其特殊结构和丰富化学性质吸引了人们的广泛关注。富勒烯难溶于水，极大限制了其在水溶性环境，如生物体系中的应用。富勒醇是富勒烯的羟基化衍生物，由于其应用领域很广泛，因此成为富勒烯最重要的水溶性衍生物之一。它可以通过清除生物体内自由基保护神经系统，具有潜在治疗神经退行性疾病，如帕金森病和阿尔茨海默症的功能。

肿瘤治疗的传统策略，是针对一般的肿瘤细胞。近年肿瘤生物学的研究表明，肿瘤干细胞才是导致癌症复发、转移及化疗和放疗耐药的根源，从而为肿瘤的诊断和治疗提供了崭新的思路。为此，寻找能有效靶向杀伤（“狙击”）肿瘤干细胞的方法与药物，有望成为人类攻克肿瘤的新希望。

项目组研发的金属富勒醇Gd@C₈₂（OH）₂₂碳纳米材料可高效抑制三阴性乳腺癌干细胞的自我更新能力，Gd@C₈₂（OH）₂₂通过调控肿瘤微环境阻断细胞从上皮样（EMT）到间质样（MET）的转换，实现高效清除肿瘤干细胞，终止肿瘤发生和转移。项目组巧妙利用Gd@C₈₂(OH)₂₂在肿瘤表面的富氧微环境（丰富的肿瘤新生血管）和肿瘤深部的缺氧微环境中的去质子化和质子化的转变，实现对肿瘤干细胞的“狙击”作用和更高效的乳腺癌症治疗效果。

二、技术创新点

迄今为止发现的肿瘤干细胞抑制药物的高毒性，是限制其临床应用的关键问题。与此相反，体内体外的实验结果证明，Gd@C82(OH)22 碳纳米物质没有可观测的毒性。它因此成为可以直接靶向肿瘤干细胞的无毒的肿瘤干细胞纳米抑制剂。

肿瘤干细胞本身与肿瘤细胞一样具有高度的异质性，传统的肿瘤干细胞抑制药物往往针对单个靶点，只能部分削弱而不能有效杀伤肿瘤干细胞，却还明显增加对正常干细胞的毒性。由于富勒醇纳米结构的独特物理化学性质，尤其是球体结构的表面的高度可调控性可以实现其多功能化，因此可能实现同时针对多个靶点却不增加对正常干细胞的毒性，为肿瘤干细胞临床治疗提供了新的途径。 

三、应用领域及市场前景

该项目可用于研发生产抗肿瘤创新药，变革已用60余年的肿瘤治疗策略，市场前景广阔。