具有直角NIR激活的自放大ROS纳米机器人,用于增强光动力学-化学动力学组合治疗

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 纳米技术纳米技术
• 癌症治疗 癌症治疗

背景情况:

• 目前的光动力学-化学动力学 (PDT/CDT) 疗法在光透和瘤中低氧化物 (H2O2) 水平方面存在局限性.
• 这些局限性阻碍了结合治疗癌症的有效性.

研究的目的:

• 开发一种创新的混合纳米机器人,以克服当前PDT/CDT组合策略的局限性.
• 通过自放大反应性氧物种 (ROS) 生成机制,增强癌症治疗中的治疗结果.

主要方法:

• 工程化Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) 与上转化纳米粒子 (UCNPs@mSiO2-MnO2-ZnPc) 进行了整合.
• 该纳米机器人利用二氧化 (MnO2) 催化H2O2转化为细胞毒性激素和氧气,并向上转化纳米颗粒激活EcN以在现场补充H2O2.
• 甲 (ZnPc) 通过转换激光发射来激活,产生单片氧 (1O2).

主要成果:

• 混合纳米机器人有效地将H2O2分解成基基 (•OH) 和氧气,缓解瘤缺氧.
• 工程 EcN 在现场补充了 H2O2,维持化学动力学疗法 (CDT).
• 结合ROS生成导致显著的瘤生长抑制和增强癌细胞中的氧化应激.

结论:

• 开发的多功能混合纳米机器人为精确的癌症治疗提供了一个有前途的平台.
• 自放大ROS生成机制在癌症治疗中显示出空间时空可控性的巨大潜力.