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金纳米簇靶向载药系统的射频响应性调控及其在乳腺癌治疗中的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月22日 来源:Advanced NanoBiomed Research 4.4
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这篇综述创新性地构建了基于金纳米簇(AuNCs)的靶向药物递送系统,通过DNA修饰实现阿霉素(Dox)的精准装载与射频(RF)触发释放。研究证实FA(叶酸)修饰显著提升MCF-7细胞摄取效率(p<0.001),RF辐照(1 GHz)可同步激活局部热疗(≈42°C)、药物释放及活性氧(ROS)生成三重协同效应,在2D/3D模型中均展现显著抗癌效果(细胞存活率15±4%)。
研究团队开发了一种基于金纳米簇(AuNCs)的多功能药物递送系统,其核心由三个功能模块构成:具有射频响应性的AuNCs载体、叶酸(FA)修饰的DNA靶向单元,以及通过嵌入作用负载的阿霉素(Dox)。通过有机相蚀刻法合成的AuNCs@DHLA(二氢硫辛酸修饰)直径仅2.3±0.4 nm,表面羧基经EDC/NHS化学偶联胺基DNA捕获链,再与FA修饰的互补链杂交形成双链结构。FT-IR在1720 cm-1处的特征峰验证了羧基存在,而1550 cm-1的酰胺II带证实DNA成功连接。
GC富集区设计的dsDNA可实现Dox的高效装载(载药量9.0 wt%),其荧光淬灭率达95%。在pH 5.0模拟溶酶体环境下,RF辐照(1 GHz, 20 min)使药物释放率提升至70%,显著高于生理条件(49%)。共聚焦显微镜显示,RF处理组MCF-7细胞中Dox荧光强度恢复20%,证实局部加热导致DNA熔解(Tm≈42°C)触发释放。TEM与UV-Vis证实AuNCs在RF辐照后仍保持结构完整性,粒径仅从2.6±0.5 nm轻微增大。
FA修饰使AuNCs@dsDNA-FA的细胞摄取量较非靶向版本提升3倍(ICP-MS验证),主要通过网格蛋白介导的内吞途径(氯丙嗪抑制实验p<0.001)。3D肿瘤球体实验显示Cy5标记的靶向组能穿透至球体核心,而非靶向组仅分布于外围。这种差异归因于叶酸受体(FRα)在MCF-7细胞的高表达,其介导的内化效率在4°C低温环境下下降50%,证实能量依赖性摄取机制。
RF辐照不仅引发局部热疗(溶液温升至33°C),还通过AuNCs的类催化特性促进活性氧(ROS)生成。DCFH检测显示RF组ROS产量较对照组增加2倍,这种氧化应激与热诱导的蛋白变性共同导致细胞凋亡。在2D/3D模型中,靶向联合RF组使MCF-7存活率降至15±4%,显著优于单一治疗(36±3%)。值得注意的是,单纯RF辐照未显示细胞毒性,说明疗效源自纳米平台的特异性响应。
该研究突破性地将AuNCs的磁学特性(如 Néel弛豫)、荧光示踪功能与靶向治疗结合。相较于传统金纳米颗粒(AuNPs),超小尺寸的AuNCs具有更快的正常组织清除率,而FA修饰可规避网状内皮系统捕获。未来研究需优化RF穿透深度参数,并探索与免疫治疗的联合方案,以推进这一"诊疗一体化"平台的临床转化。
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