超精細チタン一酸化物 (TiO1+) 強化音波療法用のナノ棒
Xianwen Wang1, Xiaoyan Zhong2, Lixin Bai3
1Institute of Functional Nano & Soft Materials (FUNSOM), Jiangsu Key Laboratory for Carbon-based Functional Materials and Devices, Soochow University, Suzhou 215123, P.R. China.
Journal of the American Chemical Society
|March 20, 2020
まとめ
超精細なチタン一酸化ナノ棒 (TiO1+NRs) は,反応性酸素種を効率的に生成することによって,音響療法 (SDT) を強化します. これらのナノ棒は化学動力療法も行い,低毒性で効果的な腫瘍除去のための二重作用のアプローチを提供します.
科学分野:
- 生物医学工学
- 材料科学
- ナノテクノロジー
背景:
- 超音波 (US) 誘発性音波動療法 (SDT) は,内部の腫瘍の非侵襲的治療において有望である.
- SDTの有効性を高めるには,より効果的で安定した超音波感受剤の開発が不可欠です.
- 二酸化チタン (TiO2) ナノ粒子は従来の音波感受剤ですが,その性能は向上することができます.
研究 の 目的:
- 強化SDTのための高度なsonosensitizersとしてultrafineチタン一酸化ナノロッド (TiO1+NRs) を製造し評価する.
- TiO1+ NRsの音波感受性およびフェントン型触媒活性を調査する.
- PEGylated TiO1+ NRsが,腫瘍の合成音響療法と化学動力療法 (CDT) に持つ可能性を評価する.
主な方法:
- 棒のような構造を持つ極細のチタン一酸化ナノ棒 (TiO1+NRs) の合成.
- TiO1+ NRsをポリエチレングリコール (PEG) で改変して,PEG-TiO1+ NRsを生成する.
- PEG- TiO1+ NRsのUS誘発反応性酸素種 (ROS) 生成とフェントン様活性に関する評価
- マウスモデルにおける腫瘍保持,治療効果,および in vivo 毒性の評価
主要な成果:
- PEG-TiO1+ NRは,充電トラップとして作用する酸素不足の構造により,TiO2ナノ粒子と比較して,米国誘発のROS生成が著しく増加した.
- PEG- TiO1+ NRsは,内生的なH2O2からCDTのためのヒルペロキシダースのようなナノ酵素活性を示した.
- 静脈内注射されたPEG- TiO1+ NRは,US治療下でSDTとCDTを併用して効果的に腫瘍の消去を可能にする,効率的な受動的な腫瘍保持を示した.
- 治療されたマウスでは長期にわたる有意な毒性は観察されなかった.
結論:
- 超精細のTiO1+NRは,強化されたSDTのためのフェントンのような触媒活性が向上した非常に効果的な音波感受剤です.
- PEG- TiO1+ NRsは,SDTとCDTを組み合わせた2種類の治療戦略を提供し,強力な腫瘍の除去を可能にします.
- この新しいタイタニウムベースのナノ構造は 先進的な非侵襲的な癌治療のための 有望なプラットフォームです
