金属聚醇自组装纳米颗粒用于NIR-II光成像导向的化学动力学/光动力学疗法-放大铁灭菌
Yang Zhu1, Chengyu Ding1, Wenhua Fang1
1Department of Neurosurgery, the First Affiliated Hospital, Fujian Medical University, Fuzhou 35005, China; Fujian Provincial Institutes of Brain Disorders and Brain Sciences, The First Affiliated Hospital, Fujian Medical University, Fuzhou 35005, China; Department of Neurosurgery, National Regional Medical Center, Binhai Campus of First Affiliated Hospital, Fujian Medical University, Fuzhou 350212, China.
Acta biomaterialia
|July 18, 2024
概括
这项研究开发了用于增强癌症治疗的新型金属多纳米颗粒 (Fe@BDP NDs). 这些纳米点协同结合光动力学疗法 (PDT) 和化学动力学疗法 (CDT) 来诱导铁,克服瘤微环境的限制.
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:
- 瘤微环境 (TME) 的限制,包括缺氧和谷氨 (GSH) 的过度生产,阻碍了基于活性氧物种 (ROS) 的癌症治疗,如光动力学疗法 (PDT) 和化学动力学疗法 (CDT).
- 克服这些挑战对于开发有效的ROS介导癌症疗法至关重要.
研究的目的:
- 制造和评估金属多自组装纳米颗粒 (Fe@BDP NDs) 用于协同作用的I型PDT和CDT放大铁.
- 使用第二次近红外 (NIR-II) 光成像来可视化纳米点分布和治疗进展.
主要方法:
- 从金属聚烯自组装材料制造Fe@BDP ND.
- 在轻度酸性TME中对芬顿活性进行评估,以产生基 (•OH).
- 在808nm激光照射下I型PDT疗效的评估,即使在低氧条件下.
- 测量GSH耗尽和随后的谷氨过氧化酶4 (GPX4) 的失活.
- 在体外和体内研究以证实ferroptotic疗效和NIR-II光成像能力.
主要成果:
- Fe@BDP NDs表现出显著的芬顿活性,产生氧化 (H2O2) 在瘤细胞中的有毒OH.
- 使用Fe@BDP NDs的I型PDT有效地产生了超氧化离子,甚至在缺氧的TME中也诱导了脂质过氧化 (LPO).
- Fe@BDP NDs有效地耗尽了GSH,使GPX4无活化并进一步促进LPO,导致协同性铁亡.
- Fe@BDP NDs表现出卓越的NIR-II光成像,使瘤积累和治疗的可视化成为可能.
结论:
- Fe@BDP NDs提供了一种协同方法,将I型PDT和CDT结合起来,通过破坏氧化还原平衡来有效诱导铁.
- 开发的纳米点克服了TME的局限性,并通过NIR-II光成像提供可视化治疗监测.
- 这项研究提出了一个有前途的策略,通过可视化CDT和PDT来加剧铁灭症,用于癌症治疗.
