超声波增强的酶动力学-Ca2+超负荷协同瘤纳米疗法
Meiqi Chang1, Lu Zhang2, Tingting Zhang3
1Laboratory Center, Shanghai Municipal Hospital of Traditional Chinese Medicine, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai, 200071, PR China.
Biomaterials
|March 3, 2024
概括
这项研究引入了一种新型纳米酶系统 (CFO-CUR),可以增强 (Ca2+) 积累和反应性氧物种 (ROS) 生产,以改善瘤治疗. 超声波进一步放大这些效应,导致显著的瘤抑制.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术纳米技术
- 癌症治疗 癌症治疗
背景情况:
- 过度的细胞内 (Ca2+) 过载会诱导氧化应激,线粒体损伤和亡,使其成为瘤治疗的目标.
- 现有的基于Ca2+的纳米系统由于Ca2+的积累不足,其治疗效果有限.
研究的目的:
- 设计和设计一种酶动力纳米酶系统 (CaFe2O4@BSA-curcumin,CFO-CUR) 以提高Ca2+的积累和ROS的产生.
- 研究纳米酶系统和超声波刺激的协同效应,以改善瘤治疗.
主要方法:
- 一种功能性植物聚烯附加酶动纳米酶系统 (CFO-CUR) 的制造.
- 利用CaFe2O4纳米酶在弱酸性瘤微环境中释放Ca2+和库尔库来抑制Ca2+流量.
- 研究了Fe成分通过氧化酶,过氧化酶和谷氨过氧化酶模仿活动产生ROS的过程.
- 应用外部超声波刺激来放大线粒体损伤.
主要成果:
- CFO-CUR系统实现了放大 Ca2+ 积累和 ROS 生产,导致线粒体功能障碍.
- 超声波刺激显著增强了CFO-CUR系统的抗瘤作用.
- 在体外和体内实验证实了超声波增强的酶动力Ca2+过载协同瘤抑制.
结论:
- 开发的CFO-CUR纳米酶系统有效地促进Ca2+过载和ROS爆发,以增强瘤治疗.
- 超声波刺激作为纳米酶治疗功效的关键放大器.
- 这种方法突显了将超声波与功能性纳米酶结合起来,破坏线粒体平衡以有效治疗癌症的潜力.
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