1. AM:共軛聚合物納米顆粒用于對腦和腫瘤血管的高分辨率三維近紅外II區光聲成像
外源性造影劑輔助的近紅外II區高分辨光聲顯微鏡成像(ORPAMI)具有深度穿透、高信噪比(SBR)和高成像分辨率等優點,有望可以用于對廣域三維生物結構進行研究。新加坡國立大學劉斌教授團隊報道了利用近紅外II區共軛聚合物納米顆粒(CP NP)進行ORPAMI可以用于對大腦和腫瘤血管的定位。CP NPs1161 nm波長具有48.1 L g-1的消光系數,其PA敏感性高達2μg mL-1。實驗證明,利用CP對小鼠耳朵的三維ORPAMI可以清晰地顯示出規則的血管結構,在最大成像深度為539 μm時SBR為29.3 dB,分辨率為19.2 μm。通過三維血管成像,可以清晰地勾畫出致密血管構成的耳腫瘤的邊緣。此外,該方法可以穿過完整的顱骨,實現清晰的三維全皮質腦血管結構成像,具有成像面積大(48 mm-2)、分辨率高(25.4 μm)和SBR高(22.3 dB)的優勢。這一研究結果顯著優于最近報道的三維近紅外II區熒光共聚焦血管成像,也為近紅外II區ORPAMI的生物醫學應用開辟了新的途徑。
Bing Guo, Chengbo Liu, Bin Liu. et al. High-Resolution 3D NIR-II Photoacoustic Imaging of Cerebral and Tumor Vasculatures Using Conjugated Polymer Nanoparticles as Contrast Agent. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201808355
https://doi.org/10.1002/adma.201808355
2. AM:用于生物醫學領域的MOF機器人
可動型MOF材料是一種可用于環境修復、靶向藥物遞送和納米級外科手術的小型機器人平臺。蘇黎世聯邦理工學院Josep Puigmartí-Luis團隊成功地制備了一種具有良好生物相容性和對pH響應特性的ZIF-8磁性螺旋結構。結果表明,在弱的旋轉磁場控制下,這種高度集成的多功能材料可以沿著預先設計好的軌跡游動。結果證明,該系統可以在細胞培養基中實現單細胞靶向,并在復雜的微流體通道網絡中實現對載荷的控制性遞送。
Xiaopu Wang, Josep Puigmartí-Luis. et al. MOFBOTS: Metal–Organic-Framework-Based Biomedical Microrobots. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201901592
https://doi.org/10.1002/adma.201901592
3. Nano Lett.:靶向深部胰腺癌微環境的共遞送納米系統
胰腺導管腺癌(PDAC)因其獨特的微環境而被認為是最具侵襲性的惡性腫瘤之一,其主要病理組織學特征是間質促纖維增生,它約占腫瘤體積的80%。間質促纖維增生對于藥物擴散和T細胞滲透有著負面影響,且會形成免疫抑制的微環境。然而,這種獨特的微環境也可以通過抑制鄰近效應來限制胰腺癌的物理擴散。復旦大學蔣晨教授團隊采用靶向腫瘤中心基質和微環境響應的策略制備了共負載紫杉醇和磷酸化吉西他濱的納米顆粒。該納米顆粒會破壞中心基質從而提高了化療藥物的抗腫瘤效果。另外,該納米顆粒可以通過增加細胞毒性T細胞的數量和抑制調節性T細胞的百分比來調節免疫抑制的腫瘤微環境。而相對完整的細胞外基質也能有效抑制鄰近作用以防止腫瘤轉移。這一研究將基質靶向與刺激響應型聚合物納米材料遞送策略相結合,為開發有效的腫瘤靶向藥物傳遞系統提供了新的方法。
Xinli Chen, Chen Jiang. et al. A codelivery nanosystem targeting the deep microenvironment of pancreatic cancer. Nano Letters. 2019
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00374
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00374
4. PNAS:利用靶向細胞外基質的納米體對腫瘤發展、轉移和纖維化進行無創成像
細胞外基質(ECM)沉積是許多疾病的一個標志。為了將ECM作為成像和治療的靶點,麻省理工學院Richard O. Hynes團隊開發了來源于羊駝、針對疾病相關ECM蛋白的納米體。實驗通過非侵入性的體內免疫PEC /CT成像顯示,NJB2在多種乳腺癌模型,例如人類和小鼠三陰性乳腺癌和黑色素瘤中都能準確檢測到原發腫瘤和轉移部位,且具有良好的特異性。另外,NJB2不僅對小鼠胰腺導管腺癌(PDAC)進行成像,它還能夠檢測PDAC腫瘤早期的胰腺病變(胰腺上皮內瘤)的形成,且具有優良的清晰度和信噪比。最后,NJB2還可以在博萊霉素誘導的纖維化模型中檢測到肺纖維化部位,因此NJB2和類似的抗ECM納米體可作為無創檢測原發腫瘤、轉移病灶和纖維化的有效工具。
Noor Jailkhani, Jessica R. Ingram, Richard O. Hynes. et al. Noninvasive imaging of tumor progression, metastasis, and fibrosis using a nanobody targeting the extracellular matrix. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2019
https://www.pnas.org/content/early/2019/05/07/1817442116
5. ACS Nano:納米顆粒可下調骨質疏松相關基因以促進成骨標志物表達
骨質疏松癥是最常見的骨變性疾病。但目前的臨床治療都不能實現令人滿意的療效。SOST基因會抑制Wnt信號通路,降低成骨細胞分化。因此,用特定的siRNA沉默SOST基因是治療骨質疏松癥的一個有效選擇。但是siRNAs有很短的半衰期和較差的轉染能力,因此需要一個有效的載體對其進行遞送。西班牙馬德里康普頓斯大學Miguel Manzano團隊和María Vallet-Regí團隊合作,利用具有高負載能力的聚乙亞胺包裹的介孔二氧化硅納米顆粒(MSNs)的去在細胞內遞送骨生成抑制素和SOST siRNA,從而協同增強成骨標志物的表達,進而有效治療骨質疏松癥。
Patricia Mora-Raimundo, Miguel Manzano, María Vallet-Regí. et al. Gene and Promote Osteogenic Markers Expression for Osteoporosis Treatment. ACS Nano. 2019
DOI: 10.1021/acsnano.9b00241
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b00241
6. 郭少軍AFM綜述:黑磷在生物醫學和生物傳感方面的研究進展
黑磷(BP)納米材料包括BP納米片、BP量子點和BP納米顆粒。納米BP具有優異的表面活性、可調節的帶隙、高的載流子遷移率、很高的生物相容性和良好的生物降解性等特性,因此納米BP在生物醫學和生物傳感領域具有很高的應用價值。北京大學郭少軍團隊綜述了近年來納米BP的合成、功能化及其在生物醫學和生物傳感等領域的研究進展。作者首先介紹了制備納米BP的各種方法,如機械法、液相超聲剝落法、電化學剝落法等等,并在此基礎上提出了兩種提高納米BP穩定性的方法;其次闡述了納米BP的生物成像(熒光成像、熱成像、光聲成像)、疾病治療(光學治療、光/化學/免疫協同治療)及作為納米載體和納米藥物的應用;隨后介紹了納米BP在生物傳感方面的應用,包括電化學生物傳感、熒光生物傳感和化學發光生物傳感等等;最后也對納米BP在生物領域的應用前景進行了展望。
Xiaoxiao Ge, Shaojun Guo. et al. Recent Advances on Black Phosphorus for Biomedicine and Biosensing. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201900318
https://doi.org/10.1002/adfm.201900318
7. 游正偉AFM:具有多種保護功能的仿生材料
天然組織具有良好的材料特性,如自愈性、機械穩定性和可以幫助生物體在危險環境中適應和生存的機械梯度。而如何使得合成材料具有這些仿生保護功能則仍然是目前的一個難題。東華大學游正偉教授團隊利用丁二酮肟-氨基甲酸乙酯(DOU)來制備多功能聚氨酯(DOU-PU)。DOU具有可逆解離、可金屬配位、光解自愈、高強度韌性、形成機械梯度和可控功能化等優點。實驗通過引入DOU制備了一種多功能的保護膜,它具有優異的抵抗機械損傷能力,室溫下自愈合和防偽功能等特性。因此,這種超級仿生膜材料有望在電子學及對文憑、貨幣、汽車等各類貴重物品的保護中起到重要作用。
Zenghe Liu, Zhengwei You. et al. Biomimetic Materials with Multiple Protective Functionalities. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201901058
https://doi.org/10.1002/adfm.201901058
8. AM:基于響應乏氧蛋白的納米系統用于深入治療腫瘤
腫瘤細胞的增殖處于近乎失控的狀態,會造成內源性氧供應不足從而導致腫瘤組織乏氧。南洋理工大學趙彥利團隊和蘇州大學劉莊教授團隊合作報道了一種響應乏氧的基于人血清白蛋白(HSA)的納米系統(HCHOA),它是利用對乏氧敏感的偶氮苯基團去交聯Ce6偶聯的HSA和與奧沙利鉑前藥偶聯的HSA而成。HCHOA納米系統在正常氧濃度下是穩定的,尺寸為100-150nm。當暴露于乏氧的腫瘤微環境時,該納米系統可以迅速分解為直徑小于10 nm的超小HC和HO治療性納米顆粒,進而顯著提高它們在腫瘤內的穿透能力。HC納米粒子中Ce6的可用于生物成像和作為光敏劑產生單線態氧。因此該系統可以實現光動力治療與化療相結合的體內深度抗腫瘤效應。
Guangbao Yang, Zhuang Liu, Yanli Zhao. et al. A Hypoxia-Responsive Albumin-Based Nanosystem for Deep Tumor Penetration and Excellent Therapeutic Efficacy. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201901513
https://doi.org/10.1002/adma.201901513
9. Nano Lett.:在腫瘤均勻分布的磁性鐵氧納米材料用于MRI/MPI和磁熱治療
磁熱治療所面臨的兩個主要難題是定量評估給藥期間和給藥后的藥物分布以及在不損傷周圍組織的情況下實現腫瘤的均勻熱療。中科院自動化研究所田捷團隊和國家納米科學中心梁興杰團隊合作開發了一種具有活性生物靶向作用的多模態MRI/MPI診療系統用于進行改善的磁熱治療(MHT)。該系統具有增強的磁共振成像(MRI)和磁粒子成像(MPI)效應,并且研究發現18納米的氧化鐵NPs (IOs)可以作為一種高性能的體外MRI / MPI造影劑。為了提高其遞送的均勻性,實驗使用腫瘤靶向肽CREKA對18納米IOs進行修飾使其可以靶向腫瘤。MRI/MPI結果顯示,靶向劑可以顯著改善納米顆粒在4T1原位小鼠乳腺癌腫瘤中的遞送均勻性。治療結果顯示,通過提高靶向性和遞送均勻性可以使得該系統比其他非靶向的IOs具有更好的腫瘤磁熱治療效率。
Yang Du, Xiaoli Liu, Qian Liang, Xing-Jie Liang, Jie Tian. Optimization and Design of Magnetic Ferrite Nanoparticles with Uniform Tumor Distribution for Highly Sensitive MRI/MPI Performance and Improved Magnetic Hyperthermia Therapy. Nano Letters. 2019
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00630
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00630
10. AFM:組織特異性細胞外基質微球用于增強重編程細胞治療
微球可以作為細胞培養的有效載體和細胞移植的支架材料。然而,由于缺乏生物功能和組織特異性,目前可用于制備微球的聚合物還十分有限。延世大學Seung-Woo Cho團隊和高麗大學Ki Wan Bong團隊合作報道了一種可提供組織特異性微環境的組織微球用于細胞培養并促進細胞治療。實驗利用流聚焦微流控裝置和不同的細胞外基質(ECM)制備了大小均勻的組織微球,并將其用于特異性地包封誘發型肝細胞(iHep)、誘發型心臟細胞(iCar)和誘發型肌源細胞(iMyo),這些細胞都是直接由小鼠原代成纖維細胞重新編程得到的。與使用單一ECM的傳統微球相比,組織特異性微球可以顯著增強每一種重組細胞的活性、特異性成熟和功能。實驗利用該組織微珠去介導重組細胞(iHep和iMyo)在體內的移植,可以進一步增強細胞治療,并促進組織缺陷動物模型的功能組織再生。
Jung Seung Lee, Ki Wan Bong, Seung-Woo Cho. et al. Tissue Beads: Tissue-Specifc Extracellular Matrix Microbeads to Potentiate Reprogrammed Cell-Based Therapy. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201807803
https://doi.org/10.1002/adfm.201807803
11. ACS Nano:配體修飾的細胞膜輔助藥物納米晶體靶向膠質瘤
安全有效地遞送化療藥物是化療抗癌的關鍵。復旦大學陸偉躍教授團隊和加州大學圣地亞哥分校張良方教授團隊合作制備了一種基于配體修飾的細胞膜和藥物納米晶體(NCs)的靶向藥物遞送系統。實驗利用紅細胞(RBC)膜去包裹藥物納米晶體NCs得到RBC-NCs,其具有高載藥量、高的長期穩定性、良好的生物相容性和較長的循環時間,適合用于進行有效的藥物遞送。而經腫瘤靶向肽c(RGDyK)修飾后的RGD-RBC-NCs對皮下腫瘤小鼠和原位膠質瘤均有較好的腫瘤積累和治療效果。
Zhilan Chai, Liangfang Zhang, Weiyue Lu. et al. Ligand-Modified Cell Membrane Enables Targeted Delivery of Drug Nanocrystals to Glioma. ACS Nano. 2019
DOI: 10.1021/acsnano.9b00661
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b00661
12. Angew:Cu-TCPP在乏氧腫瘤中通過Russell機制產生單線態氧和消耗GSH用于癌癥治療
光動力治療過程中的單線態氧(1O2)的生成受到光、光敏劑和氧等多因素的限制,而腫瘤細胞中谷胱甘肽(GSH)水平的升高也會影響治療的效果。中科院長春應化所姜秀娥團隊制備了一種超薄的二維Cu-TCPP納米片用于選擇性地在腫瘤微環境中生成1O2。過氧化氫會對TCPP配體進行過氧化反應,隨后在類過氧化物酶納米片和Cu2+作用下還原產生過氧自由基并進行自發復合反應產生1O2。此外,該納米片也會消耗腫瘤內的谷胱甘肽來進一步提高治療效果。因此,Cu-TCPP納米片可以高效地、有選擇性地破壞腫瘤,為克服目前光動力治療的局限性提供了一種新的方法。
Chao Wang, Xiue Jiang. et al. Specifically Generation of Singlet Oxygen via Russell Mechanism in Hypoxic Tumor and GSH Depletion by Cu-TCPP Nanosheets for Cancer Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201903981
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201903981
13. Chem. Soc. Rev:生物分子輔助的納米結構磷酸鈣綠色合成及其生物醫學應用
磷酸鈣(Caps)廣泛存在于自然界和脊椎動物的骨骼牙齒中,具有很好的生物相容性,在生物醫學領域有著廣闊的應用前景。納米磷酸鈣(NCaPs)具有比表面積大、對pH響應的降解性好、載藥量大、緩釋性能好等優點,被認為是一種很有前景的藥物/基因/蛋白載體。為了控制NCaPs的結構和表面性質,研究人員在合成中采用了核酸、蛋白質、多肽、脂質體和含磷生物分子等多種具有高生物相容性的生物分子進行輔助。這些生物分子在不同的合成過程中發揮著重要的作用,最終對生成的NCaPs的大小和形態產生影響。中科院上海硅酸鹽所朱英杰研究員團隊和北卡羅來納大學黃力夫教授團隊合作綜述了生物分子在NCaPs合成中的重要作用,以期為NCaPs的設計和控制合成提供幫助;同時也總結了NCaPs在納米醫學和組織工程中的應用,并討論其目前的研究趨勢和對未來的發展進行了展望。
Chao Qi, Ying-Jie Zhu, Leaf Huang. et al. Biomolecule-assisted green synthesis of nanostructured calcium phosphates and their biomedical applications. Chemical Society Reviews. 2019
DOI:10.1039/C8CS00489G
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cs/c8cs00489g#!divAbstract
14. ACS Nano:高生物相容性納米團簇用于磁熱治療
納米顆粒介導的磁熱治療具有良好的應用潛力,但是它仍然僅限用于局部和相對容易治療的腫瘤。要進一步提高磁熱治療的應用價值,需要開發可以在全身給藥后能在腫瘤部位有效積累,且在處于交變磁場中可產生理想的瘤內溫度(AMF)的納米材料。俄勒岡州立大學Olena Taratula團隊和Oleh Taratula團隊合作開發了一種高效的磁性納米團簇可提高磁熱效率。實驗將由鈷和錳摻雜的六邊形氧化鐵納米顆粒(CoMn-IONP)包裹在生物相容性材料PEG-PCL中來系統地用于磁性熱療。研究表明這一納米團簇基本無毒,在靜脈注射后其能夠有效地在卵巢癌腫瘤中積累,并利用磁熱響應將瘤內溫度提高到44℃,進而顯著抑制腫瘤生長。
Hassan A Albarqi, Olena Taratula, Oleh Taratula. et al. Biocompatible Nanoclusters with High Heating Efficiency for Systemically Delivered Magnetic Hyperthermia. ACS Nano. 2019
DOI: 10.1021/acsnano.8b06542
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b06542
15. Nano Lett.:可清除一氧化氮的納米凝膠用于治療類風濕性關節炎
一氧化氮(NO)是由一氧化氮合酶(NOS)產生的自由基氣體分子,在人體中起著重要作用。然而,當內源性NO因生理失調而過量產生時,會引發類風濕關節炎(RA)等嚴重的炎癥性疾病。因此,清除NO是治療炎癥性疾病的一種有效策略。韓國浦項工科大學Won Jong Kim團隊進一步評估了清除NO的納米水凝膠(NO-Scv)用于治療RA的效果。實驗采用丙烯酰胺與NO清除交聯劑(NOCCL)溶液進行聚合制備了NO-Scv凝膠。實驗結果表明,NO-Scv凝膠可通過清除NO降低炎癥水平,且具有良好的生物相容性。與地塞米松(一種商業藥物)相比,NO-Scv凝膠在小鼠模型上抑制RA的治療效果也更為顯著。
Jiwon Yeo, Yeong Mi Lee, Won Jong Kim. et al. Nitric Oxide-Scavenging Nanogel for Treating Rheumatoid Arthritis. Nano Letters. 2019
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00496
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00496
16. AM:仿生制備粘彈性膠囊及其應用
微膠囊常被用作活性成分的載體以保護其不與周圍物質發生過早的反應。瑞士洛桑聯邦高等理工學院Esther Amstad團隊將微膠囊作為具有良好顆粒結構的宏觀三維材料的主要構件。該膠囊是由被兒茶酚(用于金屬配位)功能化的嵌段共聚物表面活性劑組成的。這些表面活性劑會在乳液滴的表面發生自組裝,通過離子交聯形成具有低滲透性粘彈性膠囊。結果表明,該膠囊具有良好的機械強度、柔韌性和黏性,因此可以將其用于構建宏觀的顆粒結構,進而為設計開發3D打印的柔軟自愈材料提供了新的方法。
Gianluca Etienne, Esther Amstad. et al. Bioinspired Viscoelastic Capsules: Delivery Vehicles and Beyond. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201808233
https://doi.org/10.1002/adma.201808233
17. ACS Nano綜述:非層狀溶性液晶脂質納米粒子作為一代納米藥物
非層狀溶性液晶(LLC)脂質納米材料是一種具有良好發展前景的新型納米藥物材料。其中,溶性液晶脂質納米顆粒(LCNPs)作為各種疏水/親水性小分子藥物、多肽、蛋白質、siRNA、DNA和顯像劑的納米載體受到了研究的廣泛關注。墨爾本皇家理工大學Calum J. Drummond團隊對將LCNPs作為藥物遞送的納米載體的好處和優勢進行了概述;介紹了將LCNPs設計成為藥物載體的基本原則和所需功能;通過50多個臨床前研究案例對LCNPs的材料-生物界面進行了闡述;并最后對LCNPs的專利及臨床轉化研究進行了介紹。這對于指導未來開發基于LCNPs的藥物遞送納米載體將大有幫助,實現將其作為下一代用于疾病治療和診斷的納米藥物平臺的目標。
Jiali Zhai, Calum J. Drummond. et al. Non-Lamellar Lyotropic Liquid Crystalline Lipid Nanoparticles for the Next Generation of Nanomedicine. ACS Nano. 2019
DOI: 10.1021/acsnano.8b07961
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b07961
18. Nature Commun.:基于單肽-MHC的納米藥物治療多種肝臟自身免疫性疾病
基于具有組織特異性和自身抗原表位的,以肽為主的組織相容性復合體II (pMHCII)納米藥物可通過將同源抗原感受性CD4+T細胞重新編程為疾病抑制T-調節型(TR1)細胞來降低特異性自身免疫條件。卡爾加里大學Pere Santamaria團隊研究表明,基于單肽-MHC的納米藥物可以呈遞與原發性膽汁膽管炎(PBC)或自身免疫性肝炎(AIH)相關的表位抗原,進而可以組織特異性地抑制PBC、AIH和原發性硬化性膽管炎。治療效果則與同源TR1細胞的形成和擴張、TR1細胞在肝臟的富集和淋巴結引流、局部B調節細胞的形成以及對肝臟和肝近端髓樣樹突狀細胞和枯否細胞促炎能力的深度抑制有關。
Channakeshava Sokke Umeshappa, Pere Santamaria. et al. Suppression of a broad spectrum of liver autoimmune pathologies by single peptide-MHC-based nanomedicines. Nature Communications. 2019
https://doi.org/10.1038/s41467-019-09893-5
19. JACS:光控制產生單線態氧用于癌癥治療
無創控制單線態氧(1O2)的可逆生成對于光動力治療具有重要的實際意義。華東師范大學田陽教授團隊和陳麗君、楊海波教授團隊合作,以光敏劑和光致變色材料為功能模塊開發了一種新型的雙級金屬環(M),它可以通過有效的分子內能量轉移實現對1O2生成的無創控制。由于功能模塊在金屬環支架內的近端位置,光致變色組分(C-M)在環閉合狀態下的1O2生成會被光誘導的能量轉移猝滅,而環開狀態(O-M)下的1O2生成則會在光照下被激活。而負載該金屬環的納米顆粒具有較高的穩定性和水溶性,可以通過內吞作用將金屬環遞送給癌細胞。在光照下,開環型納米顆粒(O-NPs)對癌細胞的細胞毒性明顯高于閉環型納米顆粒(C-NPs)。體內實驗也表明,該納米粒子可在光照下非常有效地消除腫瘤,并具有光控調節體內單態氧生成的能力。
Yi Qin, Li-Jun Chen, Yang Tian, Hai-Bo Yang. et al. Light-Controlled Generation of Singlet Oxygen within a Discrete Dual-Stage Metallacycle for Cancer Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b02726
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b02726
20. ACS Nano:光活化鉑納米復合物用于選擇性和協同治療癌癥
納米結構對于實現腫瘤精準化療和減小副作用來說具有重要的意義。華中科技大學趙彥兵團隊、楊祥良團隊和蘇州大學陳華兵教授團隊合作設計了一種雙功能光活化鉑納米復合物(PtNCs),可以實現具有時空選擇性的熱-化學協同腫瘤治療。實驗以Pt4+配位聚羧酸納米凝膠為模板,通過簡單、可控的還原反應合成了由零價Pt0核及其周圍的二價Pt2+殼層組成的雙功能PtNCs。在沒有光照的情況下,化療藥物Pt2+離子會與PtNCs表面緊密結合,有效地減少了藥物的不良泄漏和對正常組織/細胞的非選擇性損傷。而在光照射下,PtNCs會利用Pt0核的光熱轉換產生大量熱量,同時引發化療藥物Pt2+離子的快速釋放,從而產生光活化的熱-化學協同治療效應。此外,PtNCs在被注射后立即暴露于光照下會通過熱致親疏水性轉變增強其在腫瘤的累積,進而通過協同治療顯著體內腫瘤。
Hao Zhao, Yanbing Zhao, Huabing Chen, Xiangliang Yang. et al. Spatiotemporally Light-Activatable Platinum Nanocomplexes for Selective and Cooperative Cancer Therapy. ACS Nano. 2019
DOI: 10.1021/acsnano.9b00972
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b00972
21. Nano Lett.:協同催化增強聲動力和光熱治療癌癥
超聲(US)觸發聲動力治療(SDT)作為一種非侵入性的治療方式,可以克服傳統光動力治療(PDT)在抗癌應用的不足,具有廣闊的應用前景。然而,在無氧(O2)輔助的條件下,SDT的療效仍不能令人滿意。因此開發基于SDT的協同治療模式的還有很大的探索空間。中科院長春應化所程子泳團隊和林君團隊合作設計了一種由中空半導體CuS和貴金屬鉑組成的新型Pt-CuS Janus材料。該材料的空腔較大,可用于負載聲敏劑分子以實現SDT。此外,Pt組分不僅可以提高CuS的光性能,而且還使得該材料擁有納米酶的活性,可催化分解過氧化氫(H2O2)來產生氧氣,可以克服腫瘤乏氧和增加SDT誘導的活性氧(ROS)產生。并且在808 nm激光照射下,Pt-CuS產生的熱量也可以提高Pt的催化活性來進一步改善SDT的療效。而包覆在Janus材料周圍的熱敏共聚物可以作為一個智能開關去調節Pt的催化能力和控制TAPP的釋放,對調節治療效果也有顯著作用。實驗結果表明這種協同催化模式可以同時提高SDT和光熱治療的效率,可以實現對腫瘤的完全治愈,無明顯復發,同時也具有較高的治療生物安全性。此外,該Pt-CuS Janus材料也是一種很好的光聲(PA)和近紅外熱成像造影劑。
Shuang Liang, Ziyong Cheng, Jun Lin. et al. Synergistic Catalysis-Enhanced Sonodynamic and Photothermal Cancer Therapy. Nano Letters. 2019
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01595
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01595