从结构到功能:Zn/Mn-modified Maghemite作为一种用于磁性高热和放射性核素治疗的先进纳米平台
Miloš Ognjanović1, Marko Bošković1, Tatjana Stanojković2
1VINČA Institute of Nuclear Sciences-National Institute of the Republic of Serbia, University of Belgrade, Mike Petrovića Alasa 12-14, Belgrade 11000, Serbia.
ACS applied materials & interfaces
|August 10, 2025
概括
设计的maghemite纳米颗粒具有量身定制的空缺,增强磁性高温和放射性核素输送,用于双式癌症治疗. 优化的纳米结构显示了选择性细胞毒性,并改善了先进治疗的生物相容性.
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:
- 开发用于双模癌症治疗的有效纳米平台需要高效的热量产生和稳定的放射性核素输送.
- 金属氧化物纳米颗粒,特别是maghemite (γ-Fe2O3),由于其磁性特性,为此类应用提供了潜力.
研究的目的:
- 为了合成和表征二元 (Fe-M) 和三元 (Fe-M-M') 金属氧化物纳米粒子用于癌症治疗.
- 为了研究组成,缺陷结构 (Fe-site空缺) 和超热性能之间的关系.
- 开发一个稳定的纳米平台,用于联合磁性高热和放射性核酸治疗.
主要方法:
- 聚合成方法优化了花样γ-Fe2O3结构,采用 Zn 和/或 Mn 替代.
- 综合结构和磁性表征 (例如,粉末X射线衍射,对分布函数分析).
- 用177Lu进行放射性标记和稳定性评估;体外细胞毒性和磁热过热实验.
主要成果:
- 阴离子替代 (Zn/Mn) 诱导了Fe-site空缺,增加了结构障碍和增强了超热性能 (内在损耗功率高达5.77nHm2 kg-1).
- 优化的纳米粒子 (20-63nm) 在2分钟内实现了30°C的温度升高 (SAR = 369 W g-1).
- 酸涂层的纳米粒子 (S5@CA) 显示出高放射标记产量 (92.7%),优异的稳定性,降低了细胞毒性 (IC50>>200μg mL-1),并在磁性热升高下显著降低了癌细胞活力.
结论:
- 阴子替代和空缺工程是为多式癌症治疗量身定制巨石纳米粒子特性的有效策略.
- 开发的纳米平台显示了联合磁性高热和Lu放射性核酸治疗的前景.
- 增强的生物相容性和有针对性的治疗效果凸显了这些纳米材料在晚期癌症治疗中的潜力.


