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通過二維硅納米平臺進行活體全過程監(jiān)測熱化療

瀏覽次數(shù):875 發(fā)布日期:2022-5-11  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責任自負

背景
 

納米診斷醫(yī)學已廣泛應(yīng)用于大量疾病的診斷和治療。其中最熱門的研究點之一是腫瘤的診斷和治療。近年來,為了延長納米診療制劑的在循環(huán)系統(tǒng)中存留的時間,增強其腫瘤富集度,提高癌癥的治療效果,表面活性劑和穩(wěn)定劑表面功能化的納米診療制劑得到了廣泛的發(fā)展。選擇具有親水部分和疏水部分的類表面活性劑化療藥物 5-氟尿嘧啶(5-Fu)通過靜電相互作用引入初始二維硅納米片(Si NSs)。該策略不僅可以提高Si NSs的生物穩(wěn)定性和理化穩(wěn)定性,還可以延長循環(huán)壽命5-Fu是一種很有前景的嘧啶類似物,也是一種低毒的胸苷酸合成酶抑制劑。通過抑制癌細胞中DNA和RNA的合成來治療許多實體腫瘤。因此,5-Fu可發(fā)揮雙藥協(xié)同抑制DNA和RNA合成的作用,提高化療效果。在本篇文章中,廈門大學的趙慶亮團隊及第四軍醫(yī)大學的馬恒團隊合作,利用一種簡便快速的化學脫鋰和低溫剝落的方法制備得到二維納米硅片,通過結(jié)合抗癌藥物5-Fu,實現(xiàn)了高穩(wěn)定性多功能二維納米診療制劑的構(gòu)建。在該工作中,由北京心聯(lián)光電科技有限公司提供OCTA成像與數(shù)據(jù)分析技術(shù)支持,成果以“Intravital Whole-Process Monitoring Thermo-ChemotherapyVia 2DSilicon Nanoplatform: A Macro Guidance andLong-Term Microscopic Precise ImagingStrategy”為題發(fā)表在《ADVANCED SCIENCE》上。
  結(jié)果與討論
  

01-5-氟尿嘧啶硅納米片(5-Fu-Si NSs)的合成與表征
 

首先,通過一種簡單的方法耦合化學脫鋰合成2D Si NSs。然后,層狀Si NSs被PVP封端液體剝離。隨后,根據(jù)先前的研究,通過經(jīng)典的物理靜電力吸附機制合成了二維5-Fu-Si NSs。簡而言之,5-Fu 的化療藥物可以吸附在二維Si NSs的表面。以增加其生物相容性、穩(wěn)定性,并延長在體內(nèi)的循環(huán)時間。從而提高了聯(lián)合治療的效率。為了進一步確認5-Fu-Si NSs 的形成,使用透射電子顯微鏡(TEM)和動態(tài)光散射(DLS)來測量和觀察5-Fu-Si NSs 的形態(tài)和直徑,如圖1a、c所示 .

 如圖 1c 所示,去離子水中單分散2D 形狀 Si NSs 的平均直徑約為120 nm。此外,通過高分辨率 TEM(FEI,Talos 200s)在圖 1b 中觀察到 Si NSs 的清晰晶格。代表性 TEM 圖像顯示 5-FuSi NSs 是單分散的,均勻尺寸為 128.9 ± 3.5 nm(圖 1a),分布相對較窄(圖 1c)。受益于 5-Fu 修飾,Si NSs 分布更均勻,DLS 尺寸更適合生物醫(yī)學應(yīng)用。 5-Fu-Si NSs 的元素映射表明 C、N、O、Si 和 F 元素成功地封閉在5-Fu-Si NSs 內(nèi)(圖 1e)。此外,F(xiàn)T-IR 光譜證實了配位鍵的形成(圖 1k)。如圖 1k 所示,5-Fu-Si NSs 在 3121.30 cm-1 處表現(xiàn)出 N─H 特征峰,在 1719 cm-1 處表現(xiàn)出 C=O(羰基)峰,表明 5- Fu分子和Si NSs。 Si NSs 的表面電荷為負。并且5-Fu 的表面電荷為正。這進一步證明了 5-Fu 分子和 Si NSs 之間存在靜電相互作用。同時,DLS證實的5-Fu-Si NSs的Zeta電位集中在-18.60 Mv(圖1d),這使得整個系統(tǒng)成為一個相對納米的系統(tǒng),可以避免RES的吸附和吞噬作用。此外,高分辨率 TEM 能量色散光譜 (TEM-EDS) 映射顯示 Si NSs 中 Si 元素的均勻分布(圖 1j)。 Fu元素在5-Fu-Si NSs中的含量為2.90%。(圖 S3a,支持信息);谏鲜鼋Y(jié)果,我們成功合成了片狀結(jié)構(gòu)的 5-Fu-Si NSs。
 


圖1. a) 5-Fu-Si NSs的TEM圖像。b) Si NSs晶格的TEM圖像。c)直徑分布和5-Fu-Si NSs。d) 5-Fu-Si NSs的Zeta勢。e)分散在水中的5-Fu-Si NSs TEM-EDS成像。f)直徑分布5-Fu-Si NPs分散在含有10% FBS和RPMI的PBS DMEM培養(yǎng)基中24 h. g10%胎牛血清和RPMI培養(yǎng)基培養(yǎng)7天。h)分散于水和PBS中的5-Fu-Si NSs的直徑分布。i)直徑分布Si和5-Fu-Si NSs在PBS中分散7天。j)分散在水中的Si NSs TEM-EDS成像。k) 5-Fu-Si nsss的FT-IR光譜。l)累積5-Fu和5-Fu- si nsss在pH 7.4、6.5和5.0下在37°C下的釋放。

 

02-體外藥物裝載和釋放行為

 

此外,Si NSs 具有高比表面積的二維片狀結(jié)構(gòu)。 Si NSs 的物理特性使其具有很強的負載能力。這對藥品的包裝和運輸非常有幫助。因此,選擇 Fu 作為藥物模型來評估 Si NSs 的負載能力。通過將 Fu 與 Si NSs 混合,F(xiàn)u 通過弱相互作用力吸附到 Si 表面,根據(jù)公式(1)計算出的負載容量(LC)為 30.03%。優(yōu)異的給藥能力將有利于腫瘤區(qū)域釋放更多的藥物,對進一步的化療起到至關(guān)重要的作用?紤]到腫瘤組織的特性具有低酸度和較高的氧化還原電位,藥物遞送系統(tǒng)必須在腫瘤環(huán)境中保持有效。

 為了驗證 5-Fu-Si NSs 的 pH 響應(yīng)行為,利用 PBS 介質(zhì)的不同 pH 值來模擬健康的人體生理條件和腫瘤細胞環(huán)境情況。接下來,計算了在不同 pH 條件下從 5-Fu-Si NSs 釋放的 Fu 量。如圖 1l 所示,5-Fu-Si NSs 顯示出顯著的 pH 依賴性釋放行為。 Fu的釋放量隨著pH值的降低而逐漸增加。有趣的是,在 12 小時時,5-Fu-Si NSs 顯示出顯著的 pH 依賴性釋放行為。當pH值接近腫瘤微環(huán)境(酸性pH 6.5和5.0)時,F(xiàn)u的累積釋放分別為≈47.33%和≈71.43%。與中性pH(pH 7.4)條件(模擬正常生理環(huán)境)相比,其累積釋放量僅為≈25.32%(圖1l)。這種現(xiàn)象可歸因于 Si NSs 和 5-Fu 分子之間的靜電相互作用消失,pH 值從 7.4 降低到 5.4。因此,我們的策略可以預(yù)期延遲藥物在健康生理條件下釋放并在被腫瘤細胞攝取之前保持完整的分層納米結(jié)構(gòu)。


 

03-5-Fu-Si NSs 的細胞毒性和熱化療分析

 

接下來,在進一步研究生物醫(yī)學應(yīng)用之前,納米材料的低毒性是其臨床轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因素。首先通過 MTT 測定評估 Si NSs 的細胞毒性。 U87-MG 細胞的活力保持在 94.27 ± 6.1% 以上,顯示出良好的生物相容性,即使 Si NSs 的濃度達到 200 µg mL-1(圖 2a)。 然而,在與相同濃度的 5-Fu-Si NSs 孵育 24 小時后,細胞活力下降到 67.45 ± 3.3%。 這些結(jié)果顯示了化療中有效的腫瘤細胞殺傷能力,接下來,在進一步研究生物醫(yī)學應(yīng)用之前,納米材料的低毒性是其臨床轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因素。首先通過 MTT 測定評估 Si NSs 的細胞毒性。 U87-MG 細胞的活力保持在 94.27 ± 6.1% 以上,顯示出良好的生物相容性,即使 Si NSs 的濃度達到 200 µg mL-1(圖 2a)。 然而,在與相同濃度的 5-Fu-Si NSs 孵育 24 小時后,細胞活力下降到 67.45 ± 3.3%。 這些結(jié)果顯示了化療中有效的腫瘤細胞殺傷能力,這是濃度依賴性的(圖2a)。 5-Fu是一種臨床抗癌藥物,對癌細胞有很好的殺傷作用。

 有趣的是,在相應(yīng)濃度下,聯(lián)合激光組(Si NSs 加激光和 5-Fu-Si NSs 加激光組)的細胞活力與未使用激光的組相比急劇下降,表明熱化學療法的協(xié)同作用更多的是細胞-殺死比單一化療有效(圖2b)。 808 nm激光(1.0 W cm−2)照射5分鐘后,Si NSs加激光和5-Fu-Si NSs加激光組的殺傷效率分別急劇下降至60.86 ± 6.20%和31.48 ± 4.8%(圖) 2b)。為了進一步研究,分別使用 Calcein-AM(綠色熒光)和 PI(紅色熒光)對活細胞和死細胞進行染色。在與 5-Fu-Si NSs 孵育 24 小時和激光照射(808 nm,10 分鐘)后,如圖 2c 所示,對照組(Si NSs)顯示出明顯的綠色熒光,表明 Si NSs 的毒性較低。相比之下,聯(lián)合PTT組(Si NSs加激光和5-Fu-Si NSs加激光)中的細胞顯示出明顯的紅色熒光,表明熱化療聯(lián)合治療引起廣泛的癌細胞死亡并具有優(yōu)越的細胞殺傷效果。
 


 

圖2. a) Si NSs和5-Fu-Si NSs作用于U87-MG細胞12 h后的細胞活力呈濃度依賴性。b) Si NSs +激光和5-Fu-Si NSs +激光處理U87-MG細胞12 h后,濃度為依賴的細胞活力。c) Calcein-AM(綠色,活細胞)和PI(紅色,死細胞)染色U87-MG細胞的熒光圖像,評價5-Fu-Si nsss不同處理的熱化療效果。


 

04-光聲和光熱效應(yīng)的體外評價

 

基于上面顯示的 5-Fu-Si NSs 的光吸收和低毒性,我們進一步評估了 5-Fu-Si NSs 作為造影劑增強 PA 成像和同時作為光敏PTT劑殺死腫瘤。如圖 3a、b 所示,PA 信號強度與 5-Fu-Si NSs 濃度呈正相關(guān),顯示出強烈的濃度依賴性。為了進一步評價5-Fu-Si NSs在體內(nèi)的腫瘤光熱效應(yīng),與去離子水(對照組)相比,5-Fu-Si NSs組250 µg mL-1的溫度從28.01迅速升高到5 分鐘內(nèi)達到 46.56 °C,照射 10 分鐘后達到最高溫度 50.10 °C(圖 3c)。分別研究了不同濃度 5-Fu-Si NSs(25、50、100、250 和 500 µg mL-1)在 808 nm 激光照射(1.0 W cm-2)下的光熱圖像(圖3d)。此外,我們還研究了在 808 nm 波長下激光照射 (1.0 W cm-2) 后 5-FuSi NSs (18.75 µg mL-1) 中 5-Fu 的釋放。隨著激光照射時間的增加,一些 5-Fu 從 5-Fu-Si NSs 中釋放出來。接下來,還研究了在不同激光功率照射下 5-Fu-Si NSs 的溫升效應(yīng)濃度為 250 µg mL-1(圖 3e)。這些發(fā)現(xiàn)表明 5-Fu-Si NSs 具有出色的 PTT 能力。其溫升效應(yīng)與激光功率呈正相關(guān)。隨后,還研究了 5-FuSi NSs 的光熱穩(wěn)定性。如圖 3f 所示,經(jīng)過 5 次加熱/冷卻循環(huán)后,光熱轉(zhuǎn)換行為甚至沒有變化。這些結(jié)果表明,5-Fu-Si NSs 在激光照射前后具有出色的光熱穩(wěn)定性。此外,計算出的光熱轉(zhuǎn)換效率可以達到45.8%,遠高于先前報道的結(jié)果。[40,41] 這些結(jié)果表明 5-Fu-Si NSs 可以用作潛在的 PTT 劑。
 


 

圖3. a)不同濃度的5-Fu-Si NSs在808 nm處的體外PA信號。c)不同濃度(25、50、100、250、500µg/mL)的5-Fu-Si納米ss在808 nm激光照射(1.0 W cm−2,10 min)下的光熱效應(yīng)。d)不同濃度(25、50、100、250、500µg mL−1)的5-Fu-Si納米ss在808 nm激光(1.0 W cm−2,10 min)照射下的熱像。e) 250µg mL−1的5-Fu-Si在不同激光能量下的光熱效應(yīng)。f) 5-Fu-Si NSs的循環(huán)光穩(wěn)定性。
 

05-PA成像和光熱效應(yīng)的體內(nèi)評估

 

在體外PA造影劑和PTT劑驗證提示下,我們繼續(xù)開展體內(nèi)實驗研究。如圖 4a(頂行)和圖 4b 所示,PA 信號是在給藥前 0 小時獲得的。 然后,靜脈注射后腫瘤區(qū)域的PA信號顯著逐漸增加。 分別在 2、5、8、12 和 24 小時將 Si NSs(50 mg kg-1)注射到 U87-MG 腫瘤模型中。 從圖 4a 中三排的 5-Fu-Si NSs (50 mg kg-1) 也觀察到相同的現(xiàn)象。如圖 4b 所示,隨著時間的延長,腫瘤區(qū)域的 PA 信號強度逐漸增加。5-Fu-Si NSs 和 Si NSs 的 PA 信號分別在注射 5 小時和 8 小時后達到峰值。值得注意的是,如圖 4b 所示,注射 5 小時后,5-Fu-Si NSs 的 PA 信號強度高于 Si NSs。 并且,5-Fu-Si NSs 的峰值 PA 信號比將 5-Fu-Si NSs 注入相應(yīng)腫瘤區(qū)域之前的初始 PA 信號大 3.6 倍(圖 4b)。 此外,5 小時的 SaO2 峰值濃度比注入 5-Fu-Si NSs 前 SaO2 的初始濃度高 3.76 倍(圖 4c)。 還評估了不同時間點的 HbT,表明它具有改善脫氧環(huán)境的能力(圖 4d)這些結(jié)果充分證明了 Fu 修飾的 Si NSs 由于均勻分散和穩(wěn)定性而更快地到達腫瘤部位,并且還表明 EPR 效應(yīng)增強了滲透性和保留。 5-Fu-Si NSs 可以顯著增強腫瘤切片中的 PA 信號強度,這是由于血管豐富,血管壁空間寬,結(jié)構(gòu)完整性差,無淋巴回流。注射24小時后仍觀察到腫瘤區(qū)域PA信號的增強,表明5-Fu-Si NSs在體內(nèi)相對較長的循環(huán)時間可能與Fu分子的表面修飾有關(guān)。注射Si NSs和5-Fu-Si NSs后,還提供了不同時間點(0、5和24小時)腫瘤區(qū)域PA信號強度和SaO2的3D分布(圖4e)。體外生物學分布表明,5-Fu-Si NSs 可以在 24 小時后在大多數(shù)組織中減少和清除(圖 S5,支持信息)。在確認了 5-Fu-Si NSs 在體內(nèi)腫瘤中的蓄積作用后,我們隨后評估了 5-Fu-Si NSs 在體內(nèi)的熱化學治療效果。帶有 U87-MG 腫瘤的小鼠在靜脈注射后暴露于 808 nm 激光(1.5 W cm-2)5 小時。通過紅外熱成像監(jiān)測腫瘤區(qū)域的溫度變化。 5-Fu-SiNSs組腫瘤區(qū)溫度在5分鐘內(nèi)迅速升高12℃,顯示出良好的PTT效果,而PBS對照組幾乎沒有升溫效應(yīng)。相反,由于麻醉下的生理原因,溫度略有下降(圖 4f,g)。總體而言,這些結(jié)果表明 5-Fu-Si NSs 是一種用于腫瘤診斷和治療的有前途的生物相容性熱化學治療試劑。
 


 

圖4. a)靜脈注射Si NSs和5-Fu-Si NSs后不同時間點腫瘤體內(nèi)PA顯像。b)腫瘤不同時間點PA強度。c)不同時間點腫瘤SaO2強度。d)不同時間點腫瘤HbT信號強度。e) Si NSs和5-Fu-Si NSs不同時間點的腫瘤體內(nèi)3D重建PA成像。f) 808 nm激光照射(1.5 W cm2)下不同組U87-MG荷瘤小鼠熱像圖。g)不同時間點腫瘤區(qū)域溫度變化的定量分析。
 

06-OCTA/LS 成像對微血管變化的體內(nèi)跟蹤和評估

 

微血管是輸送營養(yǎng)物質(zhì)和清除組織中廢物的唯一通道。特別是,它在腫瘤生長和轉(zhuǎn)移中起著重要作用。 鑒于此,為了研究腫瘤早期生長和熱化療過程中的腫瘤血管生成和微血管形態(tài)學變化,我們對帶有 U87-MG 神經(jīng)膠質(zhì)瘤的 BALB/c 裸鼠進行了背部皮膚窗口,用于長期 OCTA 和 LS 成像(圖 5a)。 圖 5b 顯示了代表性的白光、OCTA 和 LS 圖像(從左到右列),它們是從一個對照組 (PBS) 和兩個實驗組(5-Fu-Si NSs 和 5-Fu-Si NSs plus)收集的 激光)共 13 天。隨著腫瘤的生長,在用PBS處理之前,對照組中腫瘤區(qū)域的微血管(用白色虛線標記)從中心到邊緣逐漸縮。▓D5c)。 并且,基于這種現(xiàn)象,腫瘤中心區(qū)域的 RBF 也降低了(圖 5f)。腫瘤內(nèi)血管塌陷可能是由于癌細胞在相對狹窄的空間內(nèi)快速增殖所致。在第七天,PBS 溶液是 i.v.注射到荷瘤裸鼠體內(nèi)作為對照組。之后,腫瘤ROI內(nèi)的血管保持了較低的MVD和RBF的特征。另一方面,隨著腫瘤組織的快速生長,腫瘤細胞會分泌大量的血管內(nèi)皮生長因子,促使新生血管形成,為腫瘤細胞提供足夠的氧氣和營養(yǎng),以供腫瘤細胞繁殖。]如 LS 圖像所示。圖 5b 中的對照組,隨著腫瘤的生長,腫瘤周圍的供血網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,原有血管的新生血管形成,其中 LS 圖像中的血管被顏色編碼以表示來自紅色的 RBF(較高) 到藍色(下)。此外,與腫瘤生長早期(0-3天)相比,生長后期(9-13天)腫瘤區(qū)域周圍的RBF相對增加,以維持腫瘤細胞的生長。對于用 5-Fu-Si NSs 治療的實驗組,在實體瘤中心,我們還觀察到與對照組相似的微血管變化,包括較低的 MVD 和 RBF(圖 5d,g),在靜脈注射之前。注入 5-Fu-Si NSs。 隨后,靜脈注射后注射 5-Fu-Si NSs(7-13 天),在腫瘤的 ROI 中,我們觀察到幾個新血管,MVD 和 RBF 略有增加(圖 5d,g)。 這些結(jié)果表明,作為單一化療方法,5-Fu-Si NSs在一定程度上抑制了腫瘤細胞的快速生長,相對減輕了實體瘤內(nèi)的組織壓力,使腫瘤內(nèi)的血管得以恢復(fù)。 . 此外,被腫瘤破壞的微血管網(wǎng)絡(luò)沒有完全恢復(fù),腫瘤周圍的RBF相對高于腫瘤早期,這意味著我們實驗過程中5-Fu-Si NSs并未完全清除腫瘤細胞。此外,我們監(jiān)測和評估了在熱化療策略(靜脈注射 5-Fu-Si NSs 加激光照射)下動物腫瘤模型的微血管變化。從圖5b中可以看出,在熱化療治療之前,實體瘤中心的原始血管結(jié)構(gòu)被破壞,導致ROI的RBF明顯下降(圖5h)。 此外,腫瘤區(qū)域內(nèi)的外圍含有致密的新血管(圖 5b),這導致 MVD 略有增加(圖 5e)。 熱化療后,腫瘤組織和受累血管均被清除。 更重要的是,腫瘤區(qū)域周圍的血管逐漸恢復(fù),為修復(fù)受損組織提供氧氣和營養(yǎng)(9-13天)。

 由此可知,OCTA/LS 成像技術(shù)能夠精確跟蹤和評估腫瘤生長過程中和治療后的體內(nèi)微血管變化,可以成為為醫(yī)生提供有價值的腫瘤診斷和治療效果信息的有力工具。


 

 

圖5. a) 5-Fu-Si NSs小鼠模型、治療及監(jiān)測方案示意圖。b)各組不同時間點有代表性的白光、OCTA、LS圖像。白色虛線代表腫瘤區(qū)域和ROI區(qū)域。c) PBS處理定量血管總密度。d) Si NSs處理量化總血管密度。e) 5-Fu-Si NSs加激光照射定量血管總密度。f) PBS治療RBF定量。g)用Si NSs處理定量RBF。h) 5-Fu-Si NSs加激光照射定量RBF。標尺:2毫米。
 

07-體內(nèi)藥代動力學

 

由于表面氟尿嘧啶修飾提高了生物相容性,5-Fu-Si NSs 可能比 Si NSs 具有更長的循環(huán)壽命。為了進一步驗證這一點,通過靜脈注射探索了體內(nèi)藥代動力學。 向 SD 大鼠注射 Si NSs 和 5-Fu-Si NSs。如圖 6g 所示,在 SD 大鼠中,5-Fu-Si NSs 的血漿濃度隨時間衰減比 Si NSs 慢得多。這些結(jié)果進一步證實了5-Fu-Si NSs在血液中的循環(huán)壽命更長,并且比Si NSs具有更好的藥物特性,這將有利于增強5-Fu-Si NSs在腫瘤部位的富集和滲透性。

 
 

08-熱化學療法的體內(nèi)抗腫瘤活性

 

上述研究證實了 5-Fu-Si NSs 的體外治療效果,進一步證明 5-Fu-Si NSs 優(yōu)越的蓄積性和滲透性可以實現(xiàn)體內(nèi)增強的抗腫瘤活性和協(xié)同熱化療,U87-MG 腫瘤將荷瘤裸鼠隨機分為以下六組:1) PBS, 2) PBS 加激光, 3) Si NSs, 4) Si NSs 加激光, 5) 5-Fu-Si NSs, 6) 5-Fu -Si NSs 加激光。如圖6a-d所示,5-Fu-Si NSs對腫瘤生長有抑制作用,但作用不顯著。與此形成鮮明對比的是,5-Fu-Si NSs加激光對腫瘤生長具有更高的抑制作用。 Si NSs加激光組雖然有抑制作用,但由于缺乏化療藥物清除殘留腫瘤組織,消融一段時間后出現(xiàn)二次生長。值得注意的是,在治療期間,5-Fu-Si NSs荷瘤裸鼠的體重沒有顯著變化(圖6e),并且在連續(xù)隨訪期間沒有發(fā)現(xiàn)荷瘤裸鼠死亡在該組中(圖 6f)。

 接下來,為了驗證這些 NTAs 的體內(nèi)生物安全性,還通過蘇木精和伊紅 (H&E) 染色評估了上述涉及心臟、肝臟、脾臟、肺和腎臟的主要器官的病理生物學。如圖S6,支持信息所示,用5-Fu-Si NSs處理的荷瘤裸鼠的主要器官未顯示明顯異常,這清楚地表明5-Fu-Si NSs在體內(nèi)是安全的。此外,腫瘤切片的H&E染色顯示腫瘤結(jié)構(gòu)受損,治療組癌細胞密度顯著降低。細胞核縮小,腫瘤細胞被破壞(圖 6h)。所有這些結(jié)果表明,5- Fu-Si NSs 可以作為潛在的 PA 顯像劑,通過結(jié)合化療和 PTT 的優(yōu)勢實現(xiàn)有效的 PA 引導的癌癥治療,以及實現(xiàn)長期高分辨率的腫瘤監(jiān)測在顯微 OCTA 和 LS 成像策略下。因此,具有生物相容性的5-Fu-Si NSs有望作為光子誘導治療藥物用于腫瘤的診斷和治療。



 

圖6. a)各種治療U87-MG荷瘤小鼠的代表性照片。b)各組相對腫瘤體積(*P < 0.05, **P < 0.01)。c)結(jié)束時不同組小鼠腫瘤的代表性照片。d)切除腫瘤重量。e)各組荷瘤小鼠體重。f)不同配方處理的成活率。g) Si和5-Fu-Si NSs在SD大鼠體內(nèi)的藥代動力學譜。h)終點小鼠腫瘤組織的H&E染色。標尺:100µm。

 小結(jié)
  通過弱相互作用力開發(fā)的新型多模態(tài)光學對比納米平臺能夠?qū)崿F(xiàn)按需藥物釋放和體內(nèi)協(xié)同熱化學療法。受益于材料的二維物理特性,釋放的藥物表現(xiàn)出優(yōu)異的體外抗腫瘤活性。 更有趣的是,系統(tǒng)和體內(nèi)研究表明,由于增強的腫瘤富集和有效的藥物遞送,5-Fu-SiNSs不僅具有光聲成像的效果,而且可以在引導下實現(xiàn)對腫瘤的長期顯微監(jiān)測。 光聲,在光誘導下也能實現(xiàn)良好的腫瘤消融。 因此,5-Fu-Si NSs 是一種很有前途的近紅外光子試劑,具有出色的治療效果和生物安全性,可用于臨床轉(zhuǎn)化。

  參考文獻:Doudou Huang, et al. "Intravital Whole-Process Monitoring Thermo-ChemotherapyVia 2DSilicon Nanoplatform: A Macro Guidance andLong-Term Microscopic Precise ImagingStrategy." ADVANCED SICENCE, ,2101242(2021).
來源:北京心聯(lián)光電科技有限公司
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