多反应级联类似酶的催化纳米组件用于铁灭放大和纳米酶辅助轻度光热疗法

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:

• 铁灭症的诱导受到低反应性氧物种 (ROS) 生产效率的限制.
• 热冲击蛋白 (HSP) 降低光热疗法 (PTT) 的有效性.
• 制定克服这些局限性的策略对于有效的癌症治疗至关重要.

研究的目的:

• 在瘤中设计智能级联催化纳米组件 (Au@COF@MnO2),用于放大铁和增强PTT.
• 为了研究铁灭症诱导和PTT增强的基础机制.
• 在体内评估纳米组件的治疗疗效和生物安全性.

主要方法:

• 制造具有三重酶活性的Au@COF@MnO2纳米组件.
• 关于谷氨 (GSH) 枯竭,谷氨过氧化酶4 (GPX4) 失活以及ROS生成的体外研究.
• 在体内实验中评估瘤抑制,PTT增强和三节成像 (光热,光声,磁共振) 的实验.

主要成果:

• Au@COF@MnO2纳米组件有效地耗尽了GSH,导致GPX4失活并增强了铁亡.
• 纳米组件将葡萄糖转化为H2O2,为芬顿化学增强ROS生成.
• 葡萄糖耗尽降低了HSPs的调节,降低了细胞耐热性,提高了PTT效率.
• 在体内观察到高瘤抑制率和令人佩的生物安全性.
• 三模多尔成像有效指导瘤治疗.

结论:

• 开发的Au@COF@MnO2纳米组件为放大铁和PTT提供了一个有希望的策略.
• 多响应纳米组件显示出在癌症治疗中临床应用的巨大潜力.
• 铁致死诱导和增强的PTT的组合提供了协同治疗效果.