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復旦大學李曉民教授團隊 Angew:響應型表面粗糙度智能可變的病毒狀納米載體
2023-02-05  來源:高分子科技

  通過靜脈注射進入體內的納米載體,需要經過多重生理屏障才能到達腫瘤部位。若要提高納米載體在腫瘤的累積效率,一方面需要在血液循環階段減少納米載體與非靶標組織(如內皮網狀系統)的相互作用,延長血液循環時間;另一方面,需要增強納米載體與腫瘤的相互作用,提高納米載體的滯留能力。為了解決不同遞送階段納米-生物相互作用強弱需求的矛盾,研究人員致力于設計與合成智能響應型納米載體并取得了一定進展。影響納米載體與生物體相互作用的因素有很多(尺寸、形狀、軟硬度、電荷、表面化學等),但目前納米載體的響應特性仍主要局限在尺寸和電荷這兩個方面。作為材料重要的理化性質之一,表面粗糙程度在影響納米載體與生物分子結合、細胞攝取以及器官分布等方面發揮著重要作用。粗糙表面誘導的強納米-生物相互作用是非特異性的,雖然可以增強腫瘤相關細胞對納米載體的攝取,提高藥物傳遞效率;但也會在血液循環階段增強蛋白質粘附,促進非靶標組織對納米載體的吸收。因此,固定不變的表面粗糙納米載體難以調和正常組織弱納米-生物相互作用和腫瘤組織強納米-生物相互作用的矛盾需求。制備具有智能響應性表面粗糙度的新型納米載體為進一步提高藥物遞送效率提供了新的可能。


1. 腫瘤微環境響應型表面粗糙度可變納米載體增強腫瘤部位累積效率示意圖。


  近日,復旦大學李曉民教授團隊報道了一種由最內層上下轉換發光納米粒子(U/DCNP)、具有粗糙表面的病毒狀介孔SiO2vSiO2)以及腫瘤微環境響應型聚合物殼層(P)三部分組成的pH響應型表面粗糙度可變的病毒狀納米載體(圖2)。在正常生理條件下,具有聚合物偽裝殼層的U/DCNP@vSiO2@P納米載體表面光滑,與蛋白質和非靶標組織相互作用較弱,血液循環時間長,減少了非靶標組織、器官的攝;而在pH < 6.5的腫瘤部位,U/DCNP@vSiO2@P的聚合物外殼從表面脫落,暴露出U/DCNP@vSiO2表面的刺狀結構,增強了其在腫瘤部位的滲透與滯留能力,促進腫瘤細胞對納米載體的攝。▓D1)。


2. U/DCNP@vSiO2@P納米載體的合成過程及結構、性能表征。


  得益于U/DCNP的獨立雙模式上下轉換發光能力,納米載體在980 nm激光的激發下會發射出550 nm左右的上轉換熒光,進而激活連接于納米載體上的光敏分子產生活性氧物種,達到PDT治療的效果;而在808 nm激光的照射下,納米載體會發射出NIR-II1060 nm下轉換熒光,可用于近紅外生物成像。這一工作近期發表在Angewandte Chemie International Edition上,文章的第一作者是復旦大學博士研究生于泓躍, 余燕博士和博士研究生林潤峰。李曉民教授為文章通訊作者。


  原文鏈接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202216188

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