眼部腫瘤(或眼部其他疾。﹪乐赜绊懭藗兊囊暳ι踔镣{人類生命健康安全。通常采用手術(shù)來治療眼部該類疾病,常用的手術(shù)手段有高能激光。其缺點是高能量的激光往往會對眼部腫瘤組織周圍的健康組織產(chǎn)生一定損傷,由于眼部結(jié)構(gòu)的特殊性,激光對眼部健康組織的影響往往會對眼部功能產(chǎn)生不可逆的損傷。此外,也有采用藥物滴加的方式對眼部腫瘤等疾病進行治療,采用該給藥方式的局限是藥物在眼部滯留時間短,由于無法穿透角膜屏障,藥物的生物利用度極低(通常小于5%)。目前對眼部腫瘤等疾病的治療的探索主要集中在開發(fā)新型的手術(shù)方式(選用不同種類的激光等)以及制備新型的藥物遞送系統(tǒng)以提高藥物在眼部的生物利用度。
近日,南京林業(yè)大學(xué)中比先進生物醫(yī)學(xué)材料國際聯(lián)合實驗室黃超伯/熊燃華團隊在《Advanced Materials》(先進材料)發(fā)表了研究文章“Bubble Forming Films for Spatial Selective Cell Killing”(Back cover,10.1002/adma. 202008379)。本論文制備了一種生物基激光響應(yīng)性的四氧化三鐵聚乳酸復(fù)合薄膜(IONPs/PLA)如圖1所示,該材料既能降低激光治療所需能量,同時還可使藥物穿透角膜屏障實現(xiàn)有效的胞內(nèi)遞送,可對腫瘤細胞實現(xiàn)空間選擇性的殺傷。通過控制旋涂時聚乳酸溶液的濃度,實現(xiàn)了對四氧化三鐵納米簇粒徑的控制(見圖2),從而實現(xiàn)對激光吸收能量的調(diào)控,優(yōu)化了腫瘤細胞的殺傷效率。通過控制激光輻照區(qū)域,實現(xiàn)了對細胞的空間選擇性殺傷,殺傷精度達到了單細胞水平(圖3)。在動物組織實驗中表明該復(fù)合薄膜可對眼部角膜細胞實現(xiàn)殺傷效果,顯示出其具有應(yīng)用于殺傷角膜腫瘤細胞的潛力以及可將藥物遞送入眼部細胞的功能(圖4),為眼部腫瘤細胞化療藥物的遞送提供新的思路。
圖1.復(fù)合薄膜納米微泡的制備工藝以及對眼部細胞的定點殺傷工作原理圖
圖2.IONPs在薄膜內(nèi)的形貌粒徑及分布情況
圖3.空間選擇性細胞殺傷,激光輻照形成的微泡可對單個腫瘤細胞實現(xiàn)定點殺傷,圖中橘黃色熒光代表被定點殺傷的腫瘤細胞。
圖4. 動物眼球組織實驗證實該復(fù)合薄膜可將大分子物質(zhì)遞送進入角膜細胞內(nèi)。途中紅色熒光為死亡細胞,綠色熒光為實現(xiàn)胞內(nèi)遞送的角膜細胞,實驗顯示復(fù)合薄膜能有效將藥物遞送入角膜細胞中。
圖5. Advanced Materials back cover
論文第一作者為南京林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院/中比先進生物醫(yī)學(xué)材料國際聯(lián)合實驗室博士研究生華大威,比利時根特大學(xué)藥學(xué)院博士后Aranit Harizaj為共同一作,南京林業(yè)大學(xué)化工院黃超伯教授(博士生中方指導(dǎo)老師)/熊燃華教授和比利時根特大學(xué)Stefaan C. De Smedt院士(博士生比方指導(dǎo)老師)以及Félix Sauvage博士為通訊作者,南京林業(yè)大學(xué)為第一完成單位。該成果得到了國家自然科學(xué)基金項目,南京林業(yè)大學(xué)優(yōu)博基金項目和南京林業(yè)大學(xué)標志性成果培育項目等資助。
全文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202008379
實驗室主頁:https://www.x-mol.com/groups/nfu-ugent
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