编辑推荐:
早期癌症诊断和成像引导治疗急需单波长激光触发的多功能诊疗纳米平台。研究人员制备了锌卟啉 Por-TR 纳米颗粒(NPs)并嵌入 BNN6,开展光诊疗研究。结果显示其能实现双模态成像和联合治疗,为癌症诊疗提供新途径。
在癌症治疗的漫长征程中,早期诊断和精准治疗一直是医学领域的关键难题。传统的癌症诊断方法,如组织活检,虽然能够提供较为准确的病理信息,但往往具有侵入性,可能给患者带来额外的痛苦和风险。而影像学诊断方法,如 X 射线、CT 等,在早期癌症的检测上又存在灵敏度不足的问题。在治疗方面,单一的治疗手段,无论是手术、化疗还是放疗,都有各自的局限性,难以实现对癌症的彻底根除。例如,化疗药物在杀死癌细胞的同时,也会对正常细胞造成严重损伤,带来一系列副作用。因此,开发一种既能实现早期精准诊断,又能进行高效治疗的新方法,成为了科研人员迫切需要攻克的难题。
为了解决这些问题,来自未知研究机构的研究人员开展了一项具有创新性的研究。他们致力于开发一种新型的纳米诊疗平台,期望通过结合多种先进技术,实现癌症诊疗的重大突破。研究人员成功制备了一种新型锌卟啉 Por-TR,它能够与 DSPE-PEG2000共同组装形成 J 纳米聚集体,在 808nm 处有最大吸收。在此基础上,研究人员进一步将热敏一氧化氮(NO)供体 BNN6 嵌入 Por-TR 纳米系统中,构建了 Por-TR-NO NPs。研究结果显示,这种纳米颗粒不仅能够通过近红外二区荧光(NIR-II 荧光)/ 光声(PA)双模态成像准确观察肿瘤位置,还能在 808nm 激光触发下,实现光热疗法(PTT)、光动力疗法(PDT)和 NO 疗法的联合治疗,展现出显著的抗肿瘤效果。这一研究成果发表在《Bioconjugate Chemistry》上,为癌症的诊断和治疗开辟了新的道路。
研究人员在研究过程中主要运用了以下关键技术方法:首先是纳米颗粒的制备技术,通过将特定结构的锌卟啉 Por-TR 与 DSPE-PEG2000共组装,并嵌入 BNN6,获得 Por-TR-NO NPs;其次是成像技术,利用 NIR-II 荧光 / PA 双模态成像技术对肿瘤位置进行观察;最后是体内治疗技术,将 Por-TR-NO NPs 通过静脉注射到 4T1 荷瘤小鼠体内,观察联合治疗效果。
纳米颗粒的设计与制备
研究人员设计并合成了一种新型锌卟啉 Por-TR,其分子结构中含有多个柔性链,这些柔性链能够抑制 π-π 堆积。当 Por-TR 与 DSPE-PEG2000共同组装时,能够形成 J 纳米聚集体,在 808nm 处表现出最大吸收。通过这种设计,Por-TR 纳米颗粒(NPs)具备了作为光诊疗平台的基础。
成像性能研究
研究人员对 Por-TR NPs 的成像性能进行了研究。实验结果表明,Por-TR NPs 能够提供 NIR-II 荧光 / PA 双模态信号。这意味着在实际应用中,利用这两种成像模态的优势,可以更准确地观察肿瘤的位置、大小和形态等信息,为后续的治疗提供精确的指导。
联合治疗效果研究
为了进一步提高治疗效果,研究人员将热敏 NO 供体 BNN6 嵌入 Por-TR 纳米系统中,构建了 Por-TR-NO NPs。将 Por-TR-NO NPs 通过静脉注射到 4T1 荷瘤小鼠体内,然后用 808nm 激光进行照射。体内治疗结果显示,Por-TR-NO NPs 在 PTT/PDT/NO 联合疗法中展现出了显著的抗肿瘤功效,肿瘤体积明显减小,抑制了肿瘤的生长。
研究结论与讨论
综上所述,研究人员成功开发了一种 808nm 激光触发的多功能锌卟啉纳米平台 Por-TR-NO NPs。该纳米平台能够实现 NIR-II 荧光 / PA 双模态成像,为肿瘤的精准定位提供了有力手段;同时,在 808nm 激光照射下,Por-TR-NO NPs 能够启动 PTT/PDT/NO 联合治疗,显著抑制肿瘤生长。这一研究成果具有重要的意义,它为癌症的早期诊断和成像引导治疗提供了一种新的策略。与传统的癌症诊疗方法相比,这种纳米平台具有非侵入性、高灵敏度、联合治疗效果好等优势,有望在未来的临床实践中得到广泛应用,为癌症患者带来新的希望。不过,目前该研究仍处于实验室阶段,要实现临床转化,还需要进一步开展更多的研究,如安全性评估、大规模临床试验等。但不可否认的是,这一研究成果为癌症诊疗领域的发展指明了新的方向,推动了相关领域的研究进展。