核黄素修饰双矿物掺杂羟基磷灰石纳米颗粒增强光动力疗法:膀胱癌体外治疗的突破性策略

【字体: 时间:2025年06月29日 来源:Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 3.9

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  针对膀胱癌治疗中传统疗法的非选择性毒性问题,研究人员开发了核黄素(RFA)修饰的铈锌双掺杂羟基磷灰石纳米颗粒(RFA@DHA NPs)。该研究通过XRD、FTIR和HRTEM证实材料稳定性,体外实验显示RFA@DHA在无UV照射下IC50达36.3 μg/mL,UV照射后进一步降至27.9 μg/mL,通过ROS生成和线粒体膜电位破坏诱导凋亡,为膀胱癌精准治疗提供新方案。

  

膀胱癌作为全球第九大常见癌症,传统手术和化疗存在严重副作用,亟需开发精准治疗方案。光动力疗法(PDT)因其微创特性备受关注,但现有光敏剂如金纳米颗粒(AuNPs)和量子点(QDs)存在重金属毒性和生物降解性差等缺陷。羟基磷灰石(HA)作为骨骼主要无机成分,其掺杂铈(Ce)和锌(Zn)形成的双矿物DHA NPs兼具生物相容性与功能性,而核黄素(RFA)的引入进一步提升了材料的光敏特性。

中国科学院的研究团队在《Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology》发表研究,通过共沉淀法合成RFA@DHA NPs,采用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)验证材料结构,高分辨透射电镜(HRTEM)观察形貌,并利用T24膀胱癌细胞模型评估其PDT效果。

Preparation of RFA@DHA NPs
通过共沉淀法制备DHA NPs,铈/锌/钙离子溶液与磷酸溶液反应后经氨水调节pH>9,离心获得沉淀物,再与RFA溶液孵育实现表面修饰。

Crystal structure and functional group analysis
XRD显示RFA@DHA保持HA特征峰(主峰2θ=31°),FTIR证实RFA成功修饰且未破坏DHA晶格结构,HRTEM显示涂层后粒径从50-60 nm增至60-70 nm。

Anticancer activity assessment
无UV照射时,RFA@DHA对T24细胞的IC50为36.3 μg/mL,显著优于纯DHA(38.6 μg/mL);UV照射后IC50分别降至27.9 μg/mL和32.6 μg/mL,活死细胞染色证实时间依赖性凋亡。

Mechanistic insights
RFA涂层使ROS产量提升2.3倍(暗条件)和3.1倍(UV照射),JC-1染色显示线粒体膜电位下降62%,激活凋亡通路关键环节。

Conclusion
该研究证实RFA@DHA NPs通过协同效应实现高效PDT:Ce/Zn掺杂增强ROS生成能力,RFA提升靶向性,材料降解产物可被机体代谢。相比传统AuNPs和QDs,其生物安全性更优,为膀胱癌治疗提供兼具疗效与安全性的新型纳米平台。作者Jinhua Wu和Dapeng Zong强调该策略可扩展至其他癌症类型,未来需开展动物实验验证体内效果。

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