构建 CuS/Ag/Pt@ICG/DOX 纳米平台:肿瘤微环境重塑与多疗法协同抗癌新突破

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 5.4

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  传统肿瘤治疗副作用多且易复发,肿瘤细胞还会通过过表达谷胱甘肽(GSH)消耗活性氧(ROS)抵抗治疗。研究人员构建了 CAPID 纳米平台。该平台实现 88.9% 肿瘤抑制率,为肿瘤治疗开辟新路径。

  
在肿瘤治疗的战场上,传统的治疗手段虽然在对抗癌症的过程中发挥了重要作用,但它们就像带着 “枷锁” 的战士,存在着诸多难以忽视的问题。手术治疗可能无法完全清除癌细胞,残留的癌细胞就像隐藏在暗处的 “敌人”,随时可能卷土重来,导致肿瘤复发;化疗药物在杀死癌细胞的同时,也会对正常细胞造成严重的损伤,让患者承受脱发、恶心、呕吐等副作用的折磨,仿佛一场 “杀敌一千,自损八百” 的战斗;放疗同样会对周围正常组织产生不良影响。不仅如此,肿瘤细胞自身还拥有一套狡猾的自我保护机制,它们会通过大量表达谷胱甘肽(GSH)来消耗活性氧(ROS),让试图攻击它们的 “武器” 失去效力,使得治疗效果大打折扣。在这样的困境下,寻找一种更高效、更安全的肿瘤治疗方法成为了科研人员迫切的任务,就如同在黑暗中寻找光明的出口,这也为新型肿瘤治疗研究拉开了序幕。

为了攻克这些难题,来自国内的研究人员积极投身于相关研究之中。他们精心构建了一种名为 HCuS/Ag/Pt@ICG/DOX(CAPID)的纳米平台,这个平台就像是一个精心打造的 “超级武器”,承载着对抗肿瘤的新希望。经过一系列的研究探索,研究人员发现该纳米平台展现出了令人惊喜的效果,它实现了高达 88.9% 的肿瘤抑制率,这一成果无疑为肿瘤治疗领域带来了新的曙光,为众多患者带来了生的希望,也为肿瘤治疗的发展开辟了新的方向。这项研究成果发表在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》杂志上,引起了广泛的关注。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过化学合成的手段,在空心介孔硫化铜(HCuS)纳米颗粒表面修饰银(Ag)和铂(Pt)纳米颗粒,构建出具有独特功能的纳米材料;利用扫描电子显微镜(SEM)对纳米材料的形貌进行表征,直观地观察纳米材料的形态结构,从而判断合成是否成功以及材料是否符合预期。

下面我们来详细了解一下研究结果:

  • 纳米材料的合成与表征:通过特定的合成路线成功制备出了 CAPID 纳米平台。利用 SEM 对其进行观察,发现 CAPID 纳米材料呈现出紧密的球形形态。而 HCuS 纳米颗粒则具有形态均匀、结构完整、明显的空心介孔特征,粒径约为 100nm,这些特性为后续的研究和应用奠定了基础。
  • 肿瘤微环境重塑:修饰后的纳米颗粒具有类似过氧化氢酶(CAT)的性质,能够将肿瘤细胞内多余的过氧化氢(H2O2)转化为氧气(O2),有效缓解了肿瘤的缺氧微环境。同时,它还具有类似过氧化物酶(POD)的活性,与硫化铜(CuS)的类芬顿反应协同作用,进一步将 H2O2转化为具有高毒性的羟基自由基(?OH),打破了肿瘤内的氧化还原平衡。
  • 增强氧化应激反应:释放出的铜离子(Cu2+)能够与 GSH 的巯基(-SH)形成稳定的复合物,显著降低细胞内 GSH 的水平,导致 GSH 不可逆地减少,从而加剧了 ROS 对肿瘤细胞的损伤,让肿瘤细胞的自我保护机制失效。
  • 协同治疗效果:HCuS 纳米颗粒本身具备出色的光热转换能力,在外部近红外(NIR)激光照射下,不仅可以直接对肿瘤细胞进行热消融,还能通过升高局部温度提高纳米酶的转换效率。此外,化疗药物阿霉素(DOX)和光敏剂吲哚菁绿(ICG)被负载到 CuS 纳米颗粒中。ICG 在激光激发下,会与 CAT 产生的 O2反应生成单线态氧(1O2),多种 ROS 共同作用,实现了化学疗法(chemo)、光动力疗法(PDT)和光热疗法(PTT)的协同治疗,最终实现了 88.9% 的肿瘤抑制率。

研究结论表明,该纳米平台成功地将纳米酶、PTT、PDT 和化疗相结合,通过多种治疗方式协同抑制肝癌细胞的生长。在讨论部分,研究人员进一步强调了这种多功能纳米平台在肿瘤治疗中的优势,它不仅能够重塑肿瘤微环境,还能有效克服肿瘤细胞的自我保护机制,实现高效的肿瘤治疗。这一研究成果为肿瘤治疗提供了新的策略和方法,具有重要的临床应用前景,有望为未来的肿瘤治疗带来新的变革,让更多的患者受益。

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