近红外光触发In Situ 构建3D"捕鱼网"聚合物网络,使用向上转换纳米粒子用于瘤治疗
Mingjie Jia1, Yishuo Sun2, Weiwei Jiang1
1State Key Laboratory of Advanced Fiber Materials, Shanghai Engineering Research Center of Nano-Biomaterials and Regenerative Medicine, College of Chemistry and Chemical Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, P. R. China.
ACS nano
|June 20, 2025
概括
一种新的近红外光驱动策略使用上转化纳米粒子 (UCNPs) 在瘤细胞内构建3D聚合物网络,用于精确的癌症治疗,克服当前方法的局限性.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 精确的瘤治疗需要有效的瘤细胞捕获,定位和杀死方法.
- 当前的3D聚合物网络组装在体内受限于不足的聚合刺激以及紫外线/可见光的光毒性和薄弱的组织透.
- 开发用于局部化的现场聚合的先进材料对于克服这些挑战至关重要.
研究的目的:
- 开发一种近红外 (NIR) 光驱动的策略,用于精确的,局部化的瘤细胞内的在位聚合.
- 增强化核心外纳米颗粒 (UCNPs) 的紫外线发射,以实现高效的光启动基聚合.
- 创建一个3D聚合物网络纳米平台,用于瘤细胞捕获,定位和杀死.
主要方法:
- 使用添加的核心外上转换纳米粒子 (UCNPs) 来将NIR (980nm) 光转换为UV波长 (345和360nm).
- 优化了核心的生长过程,以显著提高UCNPs (DHU-UCNPs-1) 的紫外线辐射强度.
- 通过NIR光触发的现场聚合,形成了无机聚合物混合的3D纤维网络.
主要成果:
- 与核心相比,DHU-UCNPs-1在345和360nm的紫外线辐射得到了113.7倍和84.8倍的增强.
- 由此产生的3D聚合物网络破坏了actin动力学,阻碍了细胞迁移,并损害了线粒体功能.
- 通过开发的纳米平台证明了瘤生长和转移的集体抑制.
结论:
- 基于NIR光驱动的UCNP策略使得准确的现场3D聚合物网络组装具有深层组织可访问性.
- 开发的纳米平台通过破坏细胞功能,有效地抑制瘤生长和转移.
- 这种方法为先进的瘤治疗和UCNP的更广泛应用提供了一个有希望的范式.
