通过在TiO2纳米板上沉积的Au纳米集群进行增强的声动疗法
Lei Huang1, Lineng Wei2, Dan Li2
1Department of Medical Imaging Center, Guangxi Medical University Cancer Hospital, Nanning, Guangxi, 530021, People's Republic of China.
International journal of nanomedicine
|May 19, 2025
概括
这项研究设计了二氧化 (TiO2) 纳米片与金 (Au) 纳米集群,以促进反应性氧物种 (ROS) 生成,用于乳腺癌治疗中增强的声动疗法 (SDT). 在临床前模型中,优化的TiO2-Au配方显示出显著的瘤抑制,毒性最小.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 声动疗 (SDT) 提供了一种有前途的癌症治疗方法,利用超声波 (US) 激活声敏剂并产生活性氧物种 (ROS).
- 二氧化 (TiO2) 纳米片已经显示出作为声敏剂的潜力,但它们的有效性可能受到诸如电子孔分离和ROS生成效率等因素的限制.
- 用贵金属纳米结构修改TiO2,如金 (Au) 纳米集群,为增强它们的声动力学特性提供了一条途径.
研究的目的:
- 设计新的TiO2-Au纳米混合体,以改善乳腺癌的声动疗法 (SDT).
- 研究Au纳米集群修改对TiO2纳米片在超声波照射下ROS生成能力的影响.
- 评估开发的TiO2-Au纳米平台的体外和体内治疗疗效和生物安全性.
主要方法:
- TiO2-Au纳米混合物使用沉积-沉与尿素 (DPU) 方法合成.
- 用TEM,XRD和XPS进行了表征. 通过DPBF,TMB,NBT探针和ESR量化ROS生成.
- 在体外研究涉及4T1乳腺癌细胞,评估细胞亡和活力. 在体内研究中使用4T1瘤携带的小鼠来监测瘤生长,并通过组织学分析和血液生物化学评估生物安全性.
主要成果:
- TiO2-Au10.5纳米混合体表现出增强的电子孔分离和减少的带隙 (3.2到2.8 eV),导致在美国辐射下显著增加了ROS生成.
- 在体外,与TiO2 + US相比,TiO2-Au10.5 + US增加了细胞内ROS的4.25倍和细胞亡的4.7倍.
- 在体内,TiO2-Au10.5 + US实现了76.9%的瘤生长抑制,在血液标记物,血液溶解或主要器官中没有显著的毒性.
结论:
- 纳米集群修改通过改善电子孔分离和ROS生产来有效调整TiO2纳米板的声动力学性能.
- 不同的Au含量允许精确调节SDT疗效,TiO2-Au10.5显示出最佳的治疗结果.
- TiO2-Au纳米混合体代表了有效的癌症治疗的安全,强效和可调整组合的平台.
