自主制动的主客体纳米颗粒技术：提升肿瘤组织的穿透性与滞留能力

《Small》：Autonomous Braking of Host-Guest Nanoparticles for Enhanced Tumor Tissue Penetration and Retention

肿瘤微环境（TME）的高间质压力、酸性pH和致密外基质阻碍传统纳米药物递送。本研究设计酸响应Janus催化活性纳米粒子SPPL，通过Lox和Pt催化产氧驱动自主运动，在TME酸性条件下（pH5.0）PDA层解聚引发Pt-Lox单元脱离，实现主动制动，提升阿霉素在肿瘤部位的蓄积和化疗效果。

　　

摘要

肿瘤微环境（TME）具有较高的组织间压力、酸性的pH值以及致密的细胞外基质，这些因素为药物的有效输送带来了重大障碍，限制了传统纳米药物的治疗效果。尽管自推进纳米粒子作为增强肿瘤内渗透性的工具展现出巨大潜力，但由于缺乏可控的制动机制，其过强的推进力往往会导致药物在靶点处的积累不足。本文报道了一种响应酸性环境的Janus催化活性纳米粒子的设计，将其命名为SiO₂@PDA-Pt-Lox（SPPL），该纳米粒子能够在TME条件下实现主动制动。该纳米粒子通过乳酸氧化酶（Lox）和铂（Pt）催化的酶促反应生成氧气（O₂），从而实现自主运动。当暴露在酸性TME环境中时，PDA层在pH 5.0条件下发生酸诱导的解聚反应，进而使Pt-Lox推进单元脱落，实现原位减速和制动。从主动运动到被动滞留的转变提高了载有多柔比星（Doxorubicin）的纳米粒子在肿瘤部位的积累，从而增强了化疗效果。本研究为开发能够自我调节制动的环境适应性催化活性纳米粒子提供了概念验证，为克服实体瘤的运输障碍以及推进基于纳米粒子的药物输送系统的临床应用提供了有前景的策略。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在本文的补充材料中找到。