通过气体促进瘤透和呼吸受损的线粒体功能障碍增强NIR光疗的机动货物结构纳米引擎
Jing Wang1, Yi Zhang2, Huadong Chen1
1School of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University, Shanghai, 200444, China.
Advanced healthcare materials
|October 9, 2024
概括
研究人员开发了一种新的氧化 (NO) 纳米引擎,可以克服瘤微环境对光动力学治疗 (PDT) 的抵抗. 这种"机动货物"纳米粒子增强了药物输送和氧气水平,改善了癌症治疗.
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:
- 瘤微环境表现出密集的细胞外基质和缺氧,导致对光动力学疗法 (PDT) 的抗性.
- 克服这些障碍对于提高PDT在癌症治疗中的有效性至关重要.
研究的目的:
- 设计和评估一个具有独特的"机动货物"结构的人造氧化 (NO) 纳米拖拉机.
- 为了利用NO的释放来改善细胞吸收,内透和减轻缺氧.
- 结合NO介导效应与PDT用于协同的癌症治疗.
主要方法:
- 使用光切换升级转化纳米粒子 (UCNP) 核心和半孔二氧化 (SiO2) 外制造Janus型纳米结构.
- 将氧化 (NO) 前体 (Roussin黑盐,RBS) 和PDT光敏感剂 (甲,ZnPc) 装入纳米粒子中.
- 用NIR光 (980nm用于NO释放和808nm用于PDT) 进行连续照明,以触发治疗效果.
主要成果:
- 该纳米引擎展示了高效的推进 (≈194 μm s-1),产生了显著的破裂应力 (>0.95 kPa),以增强细胞相互作用和透.
- 释放的氧化 (NO) 通过抑制细胞呼吸有效缓解瘤缺氧.
- 双波长光激活成功触发了NO释放和随后的PDT诱导的活性氧物种 (ROS) 生成.
结论:
- 开发的NO纳米拖拉机在克服瘤微环境挑战方面显示出有前途,用于增强光疗.
- 这种Janus类型的纳米结构促进了气体辅助光疗,改善了细胞粒子相互作用和治疗结果.
- 这项研究为癌症治疗中的多功能纳米医学应用开辟了新的途径.
