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纳米凝胶，即纳米尺寸的凝胶，是高分子通过化学/物理交联形成的具有三维网络结构的纳米颗粒，广泛应用于在药物传输、生物成像应用中。有机-无机纳米杂化凝胶既有凝胶体系良好的生物相容性特点，又能结合无机纳米材料的功能性，越来越受到人们的关注。
最近，同济大学化学系王启刚教授团队在多功能纳米凝胶基生物探针材料的设计、制备与应用研究领域取得重要进展，其最新研究成果“A Dual-Enzyme Loaded Multifunctional Hybrid Nanogel System for Pathological Responsive Ultrasound Imaging and T2-Weighted Magnetic Resonance Imaging”发表在国际知名期刊ACS Nano(DOI:10.1021/nn5068094 IF=12.0)上。该成果由化学系和基础科学高等研究院双聘助理研究员王霞博士作为第一作者完成，同时得到了同济大学附属第十人民医院超声科徐辉雄教授的大力支持。
前期，王霞博士通过自组装和原位还原工艺在纳米凝胶中引入磁共振成像的无机功能组分(铁和锰)。该纳米凝胶基造影剂可实现肿瘤区域响应性增强的双模式成像，可以大大提高肿瘤成像的敏感度及小尺寸肿瘤病灶区的成像效率及安全性(Biomaterials, 2015, 53: 349-357, IF=8.3)。进一步研究中作者通过将超声成像功能分子活性氧响应双酶(超氧岐化酶和过氧化氢酶)和磁共振成像功能粒子(纳米四氧化三铁颗粒)同时引入到纳米凝胶体系中，实现肿瘤病变部位响应性刺激下(活性氧组分H2O2和O2•−)高效、安全的超声及磁共振双模式肿瘤成像诊断(ACS Nano, 2015, DOI: 10.1021/nn5068094)。
(A-B) 响应性磁共振(MR)成像探针的扫描照片及成像图片;(C) 响应性超声(US)/磁共振(MR)双模式探针材料的响应性成像图片
该团队自2011年成立以来，主要从事功能凝胶的温和化学制备、3D打印成型和结构设计及相关功能的探索。目前以同济大学为第一作者单位，发表SCI论文20余篇，包括Advanced Materials等高影响力论文。上述研究成果得到了青年千人计划、国家自然科学基金、中国博士后项目及上海市博士后项目等基金的支持。