用光可破碎的半孔涂覆的纳米粒子进行上转换,以获得NIR触发的疏水分子释放
Vivienne Tam1, Pierre Picchetti2, Yiwei Liu1
1Mining and Materials Engineering, McGill University, 3610 Rue University, Montreal, Quebec H3A 0C5, Canada.
ACS applied materials & interfaces
|May 21, 2024
概括
这项研究介绍了一种用于近红外线 (NIR) 触发药物递送的新型纳米复合材料. 升级纳米粒子 (UCNP) 系统在显著较低的激光功率下工作,提高了药物释放效率和生物相容性.
科学领域:
- 纳米技术纳米技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 上转化纳米粒子 (UCNPs) 将近红外 (NIR) 光转化为紫外 (UV) 光,用于诸如药物输送等应用.
- 目前的UCNP系统需要高激光功率和长时间的照射时间,由于低的上转换量子产量,限制了实际应用.
- 开发高效,低功耗的NIR触发药物输送系统对于临床转化至关重要.
研究的目的:
- 开发一种基于UCNP的新型纳米复合材料,用于高效的NIR触发药物输送.
- 克服现有的UCNP药物递送系统中高激光功率要求的局限性.
- 证明开发系统的生物适用性和生物应用的潜力.
主要方法:
- 一步合成LiYbF4:Tm3+@LiYF4 UCNPs,涂有半孔紫外线可破碎的有机贝.
- 调查外厚度对在NIR光照射下破裂的影响.
- 将疏水性维生素D3前体 (7-脱水胆固醇) 装入中介孔,用于货物释放研究.
- 在HeLa细胞中评估细胞毒性和细胞吸收.
主要成果:
- 在低 NIR 激光功率密度 1 W/cm2 的情况下实现了高效的外破裂,比传统系统低 9 倍.
- 在贝破裂时证明成功释放货物 (维生素D3前体).
- 证实了最小的毒性和成功内化到HeLa细胞细胞质中,表明良好的生物相容性.
- 展示了系统的可调性和可扩展性,因为其简单的一步合成.
结论:
- 开发的UCNP-organosilica纳米复合物可在显著降低的激光功率下实现高效的NIR触发药物输送.
- 该系统具有出色的生物相容性和体内应用的潜力.
- 这种可调整和可扩展的平台为转化UCNP驱动的药物输送提供了有希望的进步.
