近日,ACS Applied Materials & Interfaces (《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)應(yīng)用材料與界面》)在線(xiàn)發(fā)表了武漢大學(xué)藥學(xué)院田間課題組在光動(dòng)力抗腫瘤方面的研究成果。該研究設(shè)計(jì)并制備了一種腫瘤特異性激活的自發(fā)光和自供氧功能一體化的光動(dòng)力治療納米體系,在無(wú)需激光照射的條件下實(shí)現(xiàn)了有效的腫瘤抑制,且表現(xiàn)出了深層腫瘤治療的巨大潛力。
近年來(lái),光動(dòng)力治療(PDT)因其具有高時(shí)空選擇性、低侵襲性和廣譜的抗腫瘤作用等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為一種非常有前途的抗腫瘤策略。然而,該策略受到激發(fā)光穿透深度不足、腫瘤組織缺氧和光敏劑易聚集的限制,極大地降低了抗腫瘤效率。基于此,武漢大學(xué)藥學(xué)院田間課題組設(shè)計(jì)并制備了一種多級(jí)孔卟啉金屬有機(jī)骨架納米粒子作為納米光敏劑,并高效負(fù)載小分子化學(xué)發(fā)光劑和攜氧蛋白。在腫瘤部位,該納米體系可以被高濃度H2O2特異性激活,并通過(guò)化學(xué)發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)自發(fā)光成像,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光動(dòng)力治療。此外,該納米體系可以催化化學(xué)發(fā)光,且攜帶氧氣,以進(jìn)一步增強(qiáng)成像和治療效果。該新型一體化納米體系整合了光動(dòng)力治療的三個(gè)關(guān)鍵元素(光敏劑、氧氣和激發(fā)光),有效克服了光動(dòng)力治療的缺陷,具有高效的廣譜抗腫瘤作用,為深層腫瘤治療提供了一種有效的策略。
自發(fā)光自供氧型“一體化光”動(dòng)力治療納米體系的構(gòu)建和抗腫瘤應(yīng)用
在本研究中,多級(jí)孔的納米級(jí)卟啉金屬有機(jī)骨架(HP-PCN-224)可以高效共同封裝化學(xué)發(fā)光小分子Luminol和大分子酶活性血紅蛋白(Hb),從而成功制備得到LHHP納米體系,并應(yīng)用于化學(xué)發(fā)光能量共振轉(zhuǎn)移(CRET)介導(dǎo)和自供氧型高效的腫瘤光動(dòng)力治療。HP-PCN-224納米粒子不僅作為小分子和蛋白酶的載體,而且作為納米光敏劑,有效提高了光敏劑的穩(wěn)定性。腫瘤微環(huán)境中高濃度的H2O2特異性觸發(fā)LHHP納米體系中Luminol發(fā)出藍(lán)色熒光,通過(guò)CRET過(guò)程,HP-PCN-224納米粒子中的卟啉配體被激活并發(fā)射近紅外熒光,同時(shí)激發(fā)態(tài)能量轉(zhuǎn)移到Hb攜帶的大量氧氣以產(chǎn)生具有細(xì)胞殺傷效果的活性氧。此外Hb還可以催化Luminol-H2O2反應(yīng),有利于增強(qiáng)成像和光動(dòng)力治療效果。體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明LHHP納米粒子在無(wú)外部光照射下即可發(fā)揮有效的PDT抗腫瘤作用。這種具有腫瘤特異性激活的自發(fā)光和自供氧功能一體化的MOF-酶納米系統(tǒng)為推進(jìn)深部腫瘤PDT治療提供了新的研究思路。
論文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsami.3c02929
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