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苏州大学:多功能智能纳米颗粒用于肿瘤联合治疗

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肿瘤是一种异常的器官,它拥有相当复杂的结构和独特的微环境。 在实体瘤中,除了癌细胞,还有许多其他类型的细胞,如成纤维细胞、巨噬细胞、免疫细胞等等。如此复杂的肿瘤微环境成为治疗剂进入癌细胞的天然屏障。已有不少课题组报道了尺寸较大的纳米颗粒(50-100纳米)有利于其在血液中的循环中,从而实现好的肿瘤富集,但一旦纳米粒子到底肿瘤内部,尺寸小的纳米粒子将有利于其在肿瘤间质性内渗透。另一方面,肿瘤微环境中由于乏氧及低pH值,将不利于有效的癌症治疗,特别是需要氧气参与的治疗方式(光动力学疗法)。因此,开发肿瘤微环境敏感的纳米治疗剂非常重要,它不仅能很好的在肿瘤内扩散,还能调节肿瘤微环境(例如缓解乏氧),从而取得更好的治疗效果。

苏州大学刘庄教授课题组设计一个独特的多功能智能纳米载药系统,不仅对肿瘤微环境中的H+和H2O2敏感,还能改善乏氧的肿瘤微环境从而提高治疗效果。他们在偶联有光敏分子(Ce6)和顺铂前药的白蛋白与氯化锰混合,利用简单的生物矿化方法合成了多功能的白蛋白二氧化锰纳米颗粒。静脉注射后,白蛋白二氧化锰纳米颗粒的尺寸保持在50纳米左右,由于肿瘤的渗透与滞留效应从而在肿瘤部位有非常好的富集。有趣的是,富集到肿瘤内的纳米粒子会和肿瘤微环境中的H+和H2O2反应,而逐步分解成小的具有治疗的白蛋白复合物(<10纳米),从而大大提高了治疗剂在肿瘤内扩散。同时,二氧化锰可以与过氧化氢反应的过程中会产生氧气,从而改善了乏氧的肿瘤微环境大大提高了治疗效果。

他们的工作提出了一种生物相容性好的、可临床转化的、具有联合治疗效果的新型纳米治疗剂。此外,该纳米治疗剂具有肿瘤微环境响应的降解行位,有利于其在肿瘤内部的扩散;同时还能改善乏氧的肿瘤微环境从而提高肿瘤的治疗效果。

该研究成果发表在《最新材料》(Advanced Materials)杂志上,第一作者是博士生陈倩同学。

参考文献:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201601902/abstract


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