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華南師大先進(jìn)信息材料課題組《ACS Macro Lett.》:智能栓塞劑 - UCST自定位微籠
2023-02-26  來源:高分子科技

  栓塞術(shù)常被用來阻斷血供以控制子宮肌瘤和惡性腫瘤的生長,但目前常的栓塞劑缺乏靶向性,且治療后難以清除。固體栓塞劑使用較多缺乏靈活性,容易引發(fā)炎癥和組織增生;相比之下,液體栓塞劑不僅可以達(dá)到遠(yuǎn)端外周血管系統(tǒng),還可以調(diào)整穿透深度,但栓塞效果不穩(wěn)定。因此,在外部刺激下,液體栓塞劑液固相變的可控性和可逆性其栓塞效果的影響至關(guān)重要。


1. UCST微籠在腫瘤區(qū)域的自定位過程


  本工作采用具有高臨界溶解溫度(UCST)的非離子型聚(丙烯酰胺-co-丙烯腈)(P(AAm-co-AN)),分別通過微流控和反相超聲乳化法,經(jīng)三維限域交聯(lián)構(gòu)建熱響應(yīng)溫度在40℃左右的UCST型可逆響應(yīng)微籠,并將其用于局部介入栓塞。實驗結(jié)果表明,這些平均粒徑為2.336 μmUCST型微籠在40℃左右表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)南嘧冮撝,并在溫和的熱刺激下自發(fā)地進(jìn)行膨脹-融合-裂變循環(huán)。那么,當(dāng)這些微籠被局部注入并通過血流輸送到腫瘤區(qū)域時,腫瘤內(nèi)部略高的溫度必將引發(fā)它們顯著膨脹,并進(jìn)一步融合以徹底阻塞內(nèi)部的毛細(xì)血管,最終實現(xiàn)自定位栓塞。治療結(jié)束后,由于局部環(huán)境溫度的下降,微籠又會收縮,通過血流從微血管中自發(fā)消除。 


2.UCST微籠的熱膨脹形態(tài)變化與40 ℃QD可控釋放


  而且,作者通過負(fù)載水溶性量子點 (QD)和超順磁性Fe3O4納米顆粒 (SPIO),證明了UCST自定位微籠對于藥物和造影劑的有效負(fù)載和可控釋放。這種簡單又智能的自定位微籠有望作為一種多功能栓塞劑,用于腫瘤饑餓治療、化療和成像。


  相關(guān)研究成果已發(fā)表在《ACS Macro Letter》上,題目為 “Smart “Thrombus”: Self-Localizing UCST-Type Microcage” (DOI10.1021/acsmacrolett.2c00731)。論文第一作者為碩士研究生甘盛龍(現(xiàn)為香港城市大學(xué)化學(xué)系博士研究生)和董姣,通訊作者為華南先進(jìn)光電子研究院李皓副教授和中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科主任醫(yī)師馮仕庭教授。該項工作得到了國家自然科學(xué)基金、廣東省光信息材料與技術(shù)重點實驗室、廣東省教育廳創(chuàng)新團(tuán)隊項目、教育部光信息國際合作聯(lián)合實驗室、華南師范大學(xué)啟動基金以及 "111計劃 "等項目的支持。


  論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsmacrolett.2c00731

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