一种NIR响应的上转化植入物用于瘤的无线光动力疗法
Cijun Shuai1, Jie Zeng2, Zhaoxiong Zhang2
1Jiangxi Provincial Key Laboratory of Additive Manufacturing of Implantable Medical Device, Jiangxi University of Science and Technology, Nanchang 330013, China; State Key Laboratory of Precision Manufacturing for Extreme Service Performance, College of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China; College of Mechanical Engineering, Xinjiang University, Urumqi 830017, China; Shenzhen Institute of Information Technology, School of Sino-German Robotics, Shenzhen 518172, China.
Colloids and surfaces. B, Biointerfaces
|September 14, 2025
概括
这项研究开发了一种用于光动力学治疗 (PDT) 的上转化植入物,该植入物使用近红外光激活光敏化剂,从而使深层瘤治疗成为可能. 植入物在体外有效地消除了瘤细胞,显示了先进癌症治疗的潜力.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 纳米技术 纳米技术
- 癌症治疗 癌症治疗
背景情况:
- 光动力疗法 (PDT) 通过活性氧物种 (ROS) 提供无线瘤失活.
- 传统的PDT面临的局限性是由于可见光的组织透率较低,阻碍了深层瘤的治疗.
- 向上转换纳米粒子可以将近红外 (NIR) 光转换为可见光,克服透深度问题.
研究的目的:
- 用PDT设计一个向上转换的植入物,以有效地使用PDT治疗深层瘤.
- 开发一个复合纳米系统,集成上转化纳米粒子和光敏剂.
- 创建一个灵活的,可植入的发光装置用于内部PDT激活.
主要方法:
- 使用NaYF4:Yb,Er上转化纳米粒子和孟加拉光敏感剂结合聚烯立 (PVP) 的复合纳米系统的制造.
- 使用选择性激光烧结将纳米系统纳入聚-L-乳酸 (PLLA) 支架中.
- 在体外组织模型中评估上转换植入物在980nm激光照射后发射可见光并产生ROS的能力.
主要成果:
- 向上转换的植入物成功地通过体外组织模型的2厘米以上发射了向上转换的可见光.
- 通过光动力学效应证实了丰富的ROS生成.
- 在体外细胞实验中,通过膜和遗传物质损伤证明了有效的瘤细胞消除.
结论:
- 工程上转化植入物显示出作为抗瘤组织植入物的巨大潜力.
- 这项技术为创新的瘤治疗提供了一个有希望的策略,克服了传统PDT的局限性.
- 开发的系统可实现无线,深层组织瘤失活.
