随着“纳米药物”概念的提出，国内外众多研究者纷纷进入这一领域，研究的热点主要集中在发展携带抗癌药物或作为肿瘤成像试剂的纳米颗粒载体上。赵宇亮和同事一直在研究纳米颗粒自身作为新型高效抗恶性肿瘤化疗药物的可能性和机制，并发展了相关的纳米颗粒表面化学修饰技术，以实现纳米颗粒的低毒和高效。

　　2004年，纳米生物效应与安全性实验室首次发现内含Gd原子的金属富勒烯三明治纳米结构颗粒可以直接作为肿瘤的高效低毒化疗药物后，从分子免疫、神经调控、干细胞分化、血管生成等诸多方面对纳米颗粒直接作为高效低毒化疗药物的药效和机制，进行了长达6年多的研究，在国际学术刊物上连续发表了一系列的研究成果，逐渐形成较大的国际影响力。

　　纳米表面特性影响到纳米颗粒与作用位点如肿瘤细胞膜等的特异相互作用。负电荷表面往往使纳米颗粒相对于正电荷或中性表面在体内更易被清除，而中性的表面更适合用于延长纳米颗粒在体内循环时间。由于纳米颗粒的黏附性和小的粒径，有利于提高局部用药的滞留性，也有利于增加药物与靶位点的接触时间与接触面积，提高化疗药物吸收的生物利用度。针对这些纳米特性，目前研究人员正在对Gd@C82(OH)22纳米颗粒的抗肿瘤效应与机制进行系统的研究，包括在动物整体、细胞和分子水平。