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華中科技大學(xué)楊祥良教授、趙彥兵教授課題組:可注射的溫敏聚吡咯原位水凝膠用于光熱化療精準(zhǔn)協(xié)同治療
2020-02-13  來源:高分子科技

  癌癥是當(dāng)前嚴(yán)重危害人類健康的重大疾病之一,傳統(tǒng)的癌癥治療方法如手術(shù)、化療和放療等存在有毒副作用、耐藥、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移等缺陷,納米藥物為腫瘤的精準(zhǔn)治療提供了新的策略,用于腫瘤聯(lián)合治療納米藥物的研究得到了廣泛關(guān)注。光熱療法在溫和熱療條件(39-43 °C)下具有熱增敏效應(yīng)(膜損傷、抑制DNA合成和修復(fù)、細(xì)胞骨架損傷和Na/K-ATP酶激活等),其產(chǎn)生的熱量可以促進(jìn)化療藥物在腫瘤內(nèi)的積累、滲透與釋放,因此,光熱化療在實現(xiàn)協(xié)同作用最大化和改善癌癥治療效果方面具有巨大的潛力。聚吡咯納米材料由于具有良好的光穩(wěn)定性、高光熱轉(zhuǎn)化效率和優(yōu)良的生物相容性,被廣泛研究用于光熱治療。然而,由于共軛高分子鏈缺少功能團(tuán)難以進(jìn)行修飾,因此探索一種有效的方法來構(gòu)建水溶性的聚吡咯納米粒并同時賦予其高載藥量和藥物精準(zhǔn)釋放的性能、以實現(xiàn)光熱化療協(xié)同效果仍具有一定的挑戰(zhàn)。

  該課題組在之前的工作基礎(chǔ)之上,以三嵌段溫敏聚合物(聚丙烯酸-聚N-異丙基丙烯酰胺-聚丙烯酸,PNA)作為聚吡咯氧化聚合的穩(wěn)定劑,通過一步法合成了溫敏聚吡咯納米凝膠(PPy@PNA),該納米凝膠表現(xiàn)出良好的生物相容性、膠體穩(wěn)定性、光熱轉(zhuǎn)化效率和溫敏溶膠-凝膠相變行為。由于PNA聚合物鏈的羧基與化療藥物阿霉素之間的離子作用以及聚吡咯共軛骨架與阿霉素之間的π-π堆積作用,溫敏聚吡咯凝膠表現(xiàn)出高載藥量和可控/緩釋的特性,此外,該溫敏凝膠藥物遞送載體(D-PPy@PNAs)在近紅外光輻照下表現(xiàn)出顯著的腫瘤細(xì)胞內(nèi)藥物攝取增加和促進(jìn)藥物腫瘤內(nèi)滲透的特點。體外試驗和荷瘤動物模型抑瘤試驗結(jié)果均表明,該聚吡咯溫敏水凝膠具有顯著的光熱化療協(xié)同增強治療效果,為探索新的腫瘤協(xié)同治療策略提供了一種新思路。

  以上成果發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces (ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, DOI:10.1021/acsami.9b22654)上。華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士生耿石楠趙浩為該論文的共同第一作者,生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院占桂婷博士參與了該項研究。趙彥兵教授楊祥良教授為通訊作者。該研究得到國家重點研究計劃(2018YFA0208903,2015CB931800)和國家自然科學(xué)基金(81673016, 81773653,81627901, 81873917, 81571782)的資助。

  論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b22654

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