化療是目前治療癌癥的主要手段之一,但是傳統的化療方法常常“敵我不分”,在殺傷癌癥細胞的同時也殺傷了正常細胞,造成其治療效率低下且毒副作用明顯。因此,使用具有腫瘤靶向性和環境響應性的納米藥物載體以改變傳統化療的給藥方式,降低抗癌藥物對正常組織的毒性,并結合多種新穎的治療手段(如光熱療法、催化醫學等)進行協同治療,進而提高治療效果,已經成為當前研究的一大熱點。然而目前的光熱治療和催化醫學依然缺乏選擇性,如何降低治療過程對體系周圍健康組織的損害依然是多模式治療有待解決的難題。
針對上述問題,西安交通大學化工學院陳鑫研究員課題組將響應性藥物控釋、選擇性光熱治療與催化醫學相結合,構筑了新型多模式腫瘤治療微納平臺,成功實現了對多種腫瘤的精準治療。在前期工作基礎之上,本研究進一步提出集成腫瘤微環境響應型藥物控釋、腫瘤微環境觸發的光熱治療和腫瘤微環境敏感型的催化反應,進而構筑多模式協同治療的智能平臺來精準治療腫瘤的新思路。為了實現該設想,研究團隊設計并合成一種半胱氨酸修飾的金納米粒子以及氨基功能化的介孔二氧化硅納米粒子,通過引入亞鐵離子使金納米粒子通過配位鍵鍵合到二氧化硅表面,實現對介孔內藥物的封堵。該納米載體在腫瘤細胞內低pH下誘導攜帶亞鐵離子的金納米粒子從載體表面脫落釋放出裝載藥物,同時脫落的金納米粒子將進行原位自組裝團聚從而能夠用于光熱治療。此外,體系內的亞鐵離子將催化細胞質內存在大量過氧化氫產生羥基自由基,從而達到光療-化療-催化協同治療的目的。
腫瘤微環境響應性多模式治療體系的構筑及治療示意圖
相關研究成果以“Core-Satellite Mesoporous Silica–Gold Nanotheranostics for Biological Stimuli Triggered Multimodal Cancer Therapy”為題發表在化學和材料領域權威期刊 Advanced Functional Materials(影響因子:12.124)上(Adv. Funct. Mater., 2018, 1801961,DOI:10.1002/adfm.201801961)。該論文的第一作者為2016級博士生靳榮華,通訊作者為陳鑫研究員,西安交通大學化工學院為論文的第一及唯一通訊單位。
該研究工作得到了國家自然科學基金、陜西省自然科學基金、西安交通大學“青年拔尖人才支持計劃”、陜西省百人計劃、陜西省留學人員擇優資助計劃、軍事口腔醫學國家重點實驗室開放課題等項目的大力支持。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201801961
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