本科生科技创新 | 安农团队为动物治疗急性胰腺炎带来新曙“光”

在动物体内的上腹部深处、胃的后下方“隐居”着一个不显眼的器官，就是胰腺。胰腺每天会分泌750-1500 ml 的胰液，动物摄入的蛋白质、脂肪和微量元素，需要通过胰液的分解，最后被肠道消化和吸收。所以，一旦胰液排放受到阻碍，造成胰液排泄不通畅，便会引发急性胰腺炎。急性胰腺炎是指胰酶在胰腺内被激活后引起胰腺组织自身消化、水肿、出血甚至坏死的炎症反应，是动物病症中最常见的急腹症。重症胰腺炎则会引发呼吸衰竭、肾衰竭等并发症，对动物来说是一种致命的炎症。2023年3月14日，大熊猫“宝新”就因患重症急性胰腺炎抢救无效离世，不足2岁。

图1 熊猫“宝新”照片

急性胰腺炎是动物（如犬猫）的一种常见疾病，同时胰腺作为动物体内第二大消化腺，是产生胰岛素和消化酶的重要器官[1]。传统急性胰腺炎的治疗包括病因治疗、非手术治疗和手术治疗。其中以非手术治疗为主，主要包括一般治疗和药物治疗，手术治疗治愈率不高且后续并发症较多，同时代价较大。一般的病因治疗方法包括禁食、使用生长抑素及其类似物、胃肠减压、吸氧、保持肠内营养，肠外营养等[2]。而药物治疗主要是应用一些抗炎的药物帮助进行调理，但长时间用药也会对肝肾功能和胃黏膜造成一定的损伤。近二十年间，随着多学科的交叉发展，纳米生物医学在临床当中的应用越来越广泛。光治疗作为新兴的技术之一，已成为科学家关注和研究的重点，在癌症治疗领域研究广泛，主要包括光动力疗法和光热疗法[3]。

图2 纳米材料在光治疗中的研究进展

那么动物得了急性胰腺炎该怎么办呢？为此，安徽农业大学的一支本科生团队近期研发出一种普适性强、安全性高的Au@MoS2 复合纳米材料并结合光治疗方法，用以改善动物的急性胰腺炎。

MoS2 具有优异的光学吸收性能，Au 纳米材料则是应用最广泛的高效光热试剂之一。将二者复合，并采用亲水性 PEG 高分子修饰该复合纳米材料，可以提高生物相容性。光动力与光热作用协同进行，能够起到更好的治疗效果。

图3 复合纳米材料制备实验中

MoS2 半导体经光照后，在价带的电子会吸收光子跃迁到导带，在导带的光生电子和在价带的光生空穴会分别与氧气和水生成超氧阴离子自由基和羟基自由基等活性物种，从而治疗动物的急性胰腺炎。

图4 核心技术治疗原理

参考文献：

[1] Harris JP, DVM; Parnell NK, DVM, DACVIM; Griffith EH, PhD and Saker KE, MS, DVM, PhD, DACVN. Retrospective evaluation of the impact of early enteral nutrition on clinical outcomes in dogs with pancreatitis: 34 cases (2010–2013) J. Vet. Emerg. Crit. Care. 2017; 00(0): 1–9.

[2] Banks PA, Bollen TL, Dervenis C, Gooszen HG, Johnson CD, Sarr MG, Tsiotos GG, Vege SS. Classification of acute pancreatitis-2012: revision of the Atlanta classification and definitions by international consensus. Gut. 2013, 62(1): 102-111.

[3] Nunnari J, Suomalainen A. Mitochondria: In sickness and in health. Cell. 2012, 148(6):

（王文佳 胡紫嫣 陆玥）