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閱讀：820發(fā)布時(shí)間：2017-4-24
隨著對(duì)腫瘤生物學(xué)的深入探索，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在腫瘤細(xì)胞快速的增殖過(guò)程中，產(chǎn)生微酸以及乏氧的腫瘤微環(huán)境，由此在治療過(guò)程中產(chǎn)生化療、放療等耐受性。因此設(shè)計(jì)改善腫瘤微環(huán)境的納米診療制劑將為癌癥治療提供新的策略。
金屬有機(jī)骨架結(jié)構(gòu)（MOF）和配位聚合物納米材料 (NCP) 是一種通過(guò)金屬離子或團(tuán)簇與有機(jī)多齒配體自組裝而形成的復(fù)合材料，近些年逐漸在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。它們不僅可直接作為載體，也可以通過(guò)利用金屬離子和有機(jī)配體本身的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)成像和癌癥治療。值得注意的是，這類(lèi)材料具有生物可降解性，因此可以逐漸降解并有效地從身體排出，而不會(huì)引起長(zhǎng)期滯留和毒性問(wèn)題。將 MOF 和 NCP 與對(duì)腫瘤微環(huán)境多重響應(yīng)的納米制劑相結(jié)合用于成像指導(dǎo)的癌癥治療具有極大的特異性和功效。
近年來(lái)，很多基于二氧化錳的納米材料通過(guò)催化腫瘤內(nèi)部的過(guò)氧化氫（H2O2）分解產(chǎn)生氧氣來(lái)緩解腫瘤的缺氧環(huán)境，從而提高癌癥治療的效果。近日，蘇州大學(xué)劉莊教授課題組通過(guò)生物礦化的方法在牛血清蛋白上原位礦化得到二氧化錳納米顆粒，然后將高原子序數(shù)的鉿離子與順鉑前藥組裝形成的配位聚合物包裹在其表面，從而得到了 BM@NCP(DSP)納米顆粒。經(jīng)聚乙二醇修飾以后，這種復(fù)合納米材料顯示出良好的水溶性。在該體系中，二氧化錳內(nèi)核可以催化癌細(xì)胞產(chǎn)生的 H2O2 分解產(chǎn)生氧氣，從而克服乏氧導(dǎo)致的放療耐受，而金屬鉿離子具有吸收 X 射線的能力，可作為放療增敏劑來(lái)提高放療的療效。同時(shí)，作為有機(jī)配體的順鉑前藥在腫瘤部位將被還原成化療藥物順鉑并殺傷細(xì)胞。此外，在腫瘤的酸性條件下，二氧化錳納米顆粒將被還原成二價(jià)錳離子，從而實(shí)現(xiàn)活體水平的磁共振成像。值得一提的是，該復(fù)合納米材料通過(guò)尾靜脈注射到小鼠體內(nèi)后，在腫瘤部位有很好的富集，并能成功地實(shí)現(xiàn)化療和放療的協(xié)同治療效果。該材料可以在小鼠體內(nèi)緩慢代謝，避免了潛在的長(zhǎng)期毒性。因此，該材料對(duì)腫瘤微環(huán)境中酸性、乏氧以及還原條件產(chǎn)生響應(yīng)，有望成為新型可降解的診療一體化制劑。
本論文發(fā)表于 Advanced Functional Materials，*作者為劉莊教授課題組博士生劉晶晶。
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