【摘要】 Yan等人合成的光响应纳米颗粒可以将光能转化为热能,产生ROS,有效损伤癌组织。敏感纳米材料可以对光、超声、磁场和pH等外界物理和化学刺激作出反应,从而改变其结构和性质。

化疗是治疗癌症的传统方法。然而,传统的化疗药物在治疗癌症的过程中会对人体产生毒性和严重的副作用。

 

光动力疗法(PDT)是随着激光医疗技术的发展而出现的一种治疗恶性肿瘤的新方法。其原理是在近红外(NIR)照射下,光化学反应产生的ROS可损伤细胞器杀死肿瘤组织。

 

Yan等人合成的光响应纳米颗粒可以将光能转化为热能,产生ROS,有效损伤癌组织。敏感纳米材料可以对光、超声、磁场和pH等外界物理和化学刺激作出反应,从而改变其结构和性质。

 

Daniela等人制备了ph敏感的SiO2纳米微球,可选择性释放药物。与传统的肿瘤治疗方法相比,PDT和敏感纳米载体在肿瘤治疗中具有良好的前景。光热敏纳米微球的作用机理如图1所示。载药纳米球能将光能转化为热能,在近红外照射下产生活性氧。然后释放DOX和ICG,实现光热化疗。

 

图1 光热化疗的代表性方案[1]

 

与合成材料相比,天然可降解聚合物羧甲基壳聚糖(CMCS)因其优异的水溶性和生物相容性被广泛应用于药物载体材料领域。虽然已有大量关于药物载体的研究报道,但仍存在药物在体内分布均匀、载药量低、药物释放难以控制等问题。

 

Ayub及其同事报道了一种离子凝胶法制备载药纳米球的方法,由于其超小尺寸,易于通过组织间隙,并在体内合理分布。但载药量仅为13.76%。

 

因此,其载药量低、释放难控制等问题亟待解决。Liu等人[1]针对壳聚糖纳米载体的高载药量和控释药量,在羧甲基壳聚糖分子中引入可控热敏基团,构建了光热敏型羧甲基壳聚糖纳米微球载体。

 

利用ICG良好的光热转化效果和DOX较高的化疗效率,建立了基于光热化疗的联合治疗体系。

 

纳米微球的SEM和TEM图像如图2所示。这些纳米球呈球形,分散良好,没有明显的聚集。CMCS-PNIPAm@ICG/DOX NPs的结构在光照后由光滑的球形结构转变为微孔和凹凸结构,纳米球出现一定的变形。

 

透射电镜图像显示,光照后纳米微球的直径变小,说明纳米微球吸收光能并将光能转化为热能,然后纳米微球收缩释放药物。该载体一方面具有较高的载药量,提高了包被药物的稳定性;另一方面,纳米微球通过近红外照射产生光热响应,提高药物释放量,达到光动力治疗与化疗联合治疗的效果。

 

图2 (A)和(B)照明前CMCS-PNIPAm@ICG/DOX NPs的SEM图像;CMCS-PNIPAm@ICG/DOX NPs在(C)照明前和(D)照明后的透射电镜图像(原始放大倍数,100倍)。International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 163。

 

[1] Liu X , He Z , Chen Y ,et al.Dual drug delivery system of photothermal-sensitive carboxymethyl chitosan nanosphere for photothermal-chemotherapy[J].International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 163.

 

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