近日,ACS Applied Materials & Interfaces (《美國化學學會應用材料與界面》)在線發表了武漢大學藥學院田間課題組在光動力抗腫瘤方面的研究成果。該研究設計并制備了一種腫瘤特異性激活的自發光和自供氧功能一體化的光動力治療納米體系,在無需激光照射的條件下實現了有效的腫瘤抑制,且表現出了深層腫瘤治療的巨大潛力。
近年來,光動力治療(PDT)因其具有高時空選擇性、低侵襲性和廣譜的抗腫瘤作用等優勢,已經成為一種非常有前途的抗腫瘤策略。然而,該策略受到激發光穿透深度不足、腫瘤組織缺氧和光敏劑易聚集的限制,極大地降低了抗腫瘤效率;诖耍武漢大學藥學院田間課題組設計并制備了一種多級孔卟啉金屬有機骨架納米粒子作為納米光敏劑,并高效負載小分子化學發光劑和攜氧蛋白。在腫瘤部位,該納米體系可以被高濃度H2O2特異性激活,并通過化學發光共振能量轉移實現自發光成像,實時監測光動力治療。此外,該納米體系可以催化化學發光,且攜帶氧氣,以進一步增強成像和治療效果。該新型一體化納米體系整合了光動力治療的三個關鍵元素(光敏劑、氧氣和激發光),有效克服了光動力治療的缺陷,具有高效的廣譜抗腫瘤作用,為深層腫瘤治療提供了一種有效的策略。
自發光自供氧型“一體化光”動力治療納米體系的構建和抗腫瘤應用
在本研究中,多級孔的納米級卟啉金屬有機骨架(HP-PCN-224)可以高效共同封裝化學發光小分子Luminol和大分子酶活性血紅蛋白(Hb),從而成功制備得到LHHP納米體系,并應用于化學發光能量共振轉移(CRET)介導和自供氧型高效的腫瘤光動力治療。HP-PCN-224納米粒子不僅作為小分子和蛋白酶的載體,而且作為納米光敏劑,有效提高了光敏劑的穩定性。腫瘤微環境中高濃度的H2O2特異性觸發LHHP納米體系中Luminol發出藍色熒光,通過CRET過程,HP-PCN-224納米粒子中的卟啉配體被激活并發射近紅外熒光,同時激發態能量轉移到Hb攜帶的大量氧氣以產生具有細胞殺傷效果的活性氧。此外Hb還可以催化Luminol-H2O2反應,有利于增強成像和光動力治療效果。體外和體內實驗表明LHHP納米粒子在無外部光照射下即可發揮有效的PDT抗腫瘤作用。這種具有腫瘤特異性激活的自發光和自供氧功能一體化的MOF-酶納米系統為推進深部腫瘤PDT治療提供了新的研究思路。
論文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsami.3c02929
- 浙江理工大學應玉龍、王晟/布拉格化工大學Zdenek Sofer:表面活性劑介導的晶體結構演化及鉍基金屬有機骨架水相超快綠色合成 2023-12-17
- 北京化工大學劉惠玉教授與首醫大宣武醫院楊旗教授合作:RGD肽偶聯的金屬有機骨架衍生的類卟啉介孔碳球用于雙光療溶栓 2019-07-20
- 吉林師范大學許彥紅教授、謝偉講師及新加坡國立大學江東林教授:多孔有機聚合物和金屬-有機骨架材料用于碘捕獲的研究進展 2019-05-17
- 暨南大學寧印教授 Angew:單晶顆粒內部微觀結構的空間調控 2025-05-05
- 東華大學劉庚鑫團隊 Macromolecules:軟納米粒子熔體流變揭示解纏結的原理和極限 2025-04-17
- 浙江大學周民團隊《Adv. Sci.》:吸入式納米粒子誘導細菌銅死亡用于感染性肺炎治療 2025-02-27
- 香港中文大學(深圳)唐本忠院士團隊 ACS Nano:基于AIEgen的可見光穿透器用于深層組織感染的光動力治療 2024-10-21