基于金属有机框架的多功能氨酸纳米平台调节反应性氧物种,实现高效的成像引导级联纳米催化疗法
Haoyu Chen1, Minjuan Wang2, Qiquan Yang3
1Key Laboratory of Chemical Biology & Traditional Chinese Medicine Research (Ministry of Education, China), College of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan Normal University, Changsha 410081, China; Department of Chemistry, Kay Lab of Bioorganic Phosphorus Chemistry and Chemical Biology of Ministry of Education, Beijing Key Laboratory for Analytical Methods and Instrumentation, Tsinghua University, 100084 Beijing, China.
Journal of colloid and interface science
|January 12, 2025
概括
这项研究引入了一种新型纳米平台 (PAMH),通过减少谷氨 (GSH) 和增加活性氧物种 (ROS) 来对抗瘤防御,以加强癌症治疗和成像.
科学领域:
- 纳米医学和癌症治疗方法
- 生物材料和药物输送
- 光动力学疗法和铁化疗法
背景情况:
- 光动力疗法 (PDT) 的疗效受到瘤微环境 (TME) 因素 (如谷氨 (GSH) 和缺氧) 的限制.
- 细胞内抗氧化剂 (GSH) 和瘤缺氧可以减少基于反应性氧物种 (ROS) 治疗的治疗影响.
- 制定克服这些TME挑战的战略对于有效的纳米诊断和治疗干预至关重要.
研究的目的:
- 开发一个多功能纳米平台 (PAMH),克服癌症治疗中的GSH和缺氧限制.
- 调查PAMH在调节ROS,重塑TME,并使成像指导治疗中的潜力.
- 通过级联纳米催化作用来评估PAMH在抑制瘤生长方面的治疗疗效.
主要方法:
- 制造一种对GSH敏感的纳米平台 (PCN-224@Au@MnO2@HA,PAMH),采用层层的现场生长方法.
- 研究PAMH在激光照射下消耗GSH,诱导铁亡,通过MnO2产生氧 (O2) 和产生单片氧 (1O2) 的能力.
- 对NIR光成像进行评估,以便在治疗期间实时监测细胞内GSH水平.
- 在PAMH静脉注射和瘤内注射后,在皮下模型中评估瘤生长抑制.
主要成果:
- 在没有化的情况下,PAMH纳米平台在富含酸盐的环境中表现出增强的稳定性和有效性.
- 通过消耗GSH和增加H2O2,PAMH有效地触发了铁亡,而Au纳米酶通过产生O2减轻了缺氧.
- 尼尔射线光成像提供了GSH水平的实时跟踪,与治疗进展相关.
- 在体内,PAMH显著抑制了瘤生长,突出显示了其在成像指导级联纳米催化疗法的潜力.
结论:
- 开发的PAMH纳米平台为克服癌症治疗中与TME相关的挑战提供了一个有希望的战略.
- PAMH促进了一种级联的纳米催化疗法方法,结合了ferroptosis诱导,缺氧缓解和光动力学作用.
- 该平台的成像功能使实时监控成为可能,为先进的成像引导纳米医学铺平了道路.
