《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》:Ultrafast laser synthesis of NIR-absorbing Au-TiO
2 nanoagents for photothermal theranostics
编辑推荐:
纳米复合材料MF-SPC通过近红外光热和pH双响应机制实现肿瘤靶向,协同光热疗法、硝普钠释放的气体疗法和化疗药物阿霉素释放,显著提升抗癌效率并降低系统性毒性。
龚浩阳|李晓楠|冯新茹|王东静|张新怡|王凯|刘彦晨|徐璐|周学燕|张彦卓
徐州医科大学药学院,中国徐州221004
摘要
超小硫化铜(CuS)纳米颗粒(NPs)具有卓越的光热性能、类芬顿反应活性以及多模态成像特性,而硝普钠则可作为临床一氧化氮(NO)的供体。将这两种物质巧妙结合,可能有助于开发出一种新型的多模态协同抗肿瘤策略。在此研究中,我们制备了经过巨噬细胞膜伪装并 conjugated 了叶酸的纳米复合材料(MF-SPC),该材料对近红外(NIR)激光和 pH 值具有双重响应性,旨在增强多模态协同抗肿瘤治疗效果。在这些仿生纳米复合材料中,掺有硝普钠的普鲁士蓝纳米颗粒(Prussian blue NPs)作为核心,用于诱导光热响应性的一氧化氮释放;而嵌入了 CuS 点(直径小于 5 nm)的多巴胺层则作为外壳。这种结构不仅增强了光热效应,还提升了类芬顿反应活性、谷胱甘肽消耗能力和过氧化物酶活性。此外,外壳表面的多巴胺基团有助于叶酸的修饰、药物的负载以及巨噬细胞膜的伪装。这些功能共同提高了肿瘤靶向能力,促进了免疫逃逸,并增强了肿瘤的摄取。载有多柔比星(doxorubicin)的 MF-SPC(MDF-SPC)表现出良好的分散性、稳定性以及 pH 响应性的缓释特性。体内荧光成像和 NIR 热成像均显示 MDF-SPC 具有显著的肿瘤靶向能力。因此,在 4T1 肿瘤模型小鼠中,MDF-SPC 在接受 NIR 激光照射时表现出较高的抗肿瘤活性和生物安全性。总体而言,其主动的肿瘤靶向和保留能力,以及 PTT(光热疗法与化疗的联合)所产生的快速温度升高,使得 MDF-SPC 能够精确且迅速地放大化学动力学疗法、气体疗法和化疗的效果,为抗肿瘤治疗提供了一个新型的多模态纳米平台。
部分内容摘录
引言
目前,化疗仍是局部和转移性肿瘤的主要治疗手段。然而,由于其缺乏靶向递送机制,常常导致显著的全身毒性和治疗效果不佳 [1], [2]。光疗、气体疗法、化学动力学疗法(CDT)、饥饿疗法以及多模态联合疗法作为有前景的抗肿瘤治疗策略受到了广泛关注 [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]。与传统化疗不同...
材料
相关材料的详细信息见补充材料。
核壳结构 SPC 纳米酶的合成
核壳结构 SPC 纳米酶的合成包括三个简单步骤:首先,制备 SP 核心,将 PVP-K30(3 g)、硝普钠(0.5 g)和铁氰化钾(0.06 g)依次溶解在 40 mL 0.1 M 盐酸溶液中,然后在 80°C 下以 300 rpm 的转速搅拌 16 小时,随后通过离心(12,000 g,25 分钟)分离出 SP 核心,并用 50 mL 乙醇冲洗两次。
SPC 纳米酶和 MDF-SPC 纳米颗粒的制备与表征
核壳结构 SPC 纳米酶的制备包括三个步骤:首先使用先前研究中的方法合成胶体 SP 核心;其次在 SP 核心表面形成铜离子–多巴胺(PDA)外壳;第三步在 PDA 外壳内原位生成大量超小 CuS 点(约 2 nm)。如图 1A 所示,所得 SP 核心呈球形(约 0.2 μm)。经过 PDA 涂层和后续处理后...
结论
总之,我们开发了新型的靶向性和双重响应性的 MDF-SPC 纳米复合材料,以增强多模态联合抗肿瘤治疗效果。合成的 SPC 纳米酶具有优异的胶体分散性、良好的光热转换性能(光热转换效率高达 52%)以及多种酶活性。温度升高有助于 MF-SPC 纳米颗粒释放一氧化氮(NO)和多柔比星(DOX),同时增强了基于 CuS 的类芬顿反应活性...
CRediT 作者贡献声明
冯新茹:数据验证、软件开发、方法论设计。
龚浩阳:软件开发、方法论设计、概念构建、数据分析。
李晓楠:初稿撰写、软件开发、概念构建、资金申请。
张彦卓:研究指导、稿件审阅与编辑。
徐璐:方法论设计、数据验证。
周学燕:资源协调、概念构建、方法论设计。
王凯:研究指导、概念构建、资源调配。
刘彦晨:方法论设计、数据验证。
王东静:数据验证、方法论设计。
张新怡:
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本项工作得到了中国博士后科学基金会(项目编号:2025M773539、GZC20252356)和江苏省优秀博士后人才资助计划(项目编号:2025ZB655)的财政支持。