纳米生物医学前沿每周精选丨0506-0512
纳米人 纳米人 2019-05-14

1. ACS Nano:氧化还原激活和酸增强的诊疗平台用于近红外II区光声成像和光热治疗

近红外II区(NIR-II, 1000-1700 nm)肿瘤光学诊疗具有较高的时空精度、穿透深度和治疗效果,因此应用前景广阔。而非特异性诊断和治疗引起的不良副作用也一直影响NIR-II区光学诊疗药物进一步的应用。新加坡南洋理工大学浦侃裔教授团队和邢本刚教授团队合作,制备了一种生物相容性高的纳米诊疗试剂。它只有在肿瘤微环境内的氧化还原激活和酸增强下才能产生诊断和治疗效果,而在正常组织中则没有作用。这种智能的纳米诊疗平台可以在NIR-II区范围内实现活体零背景的光声成像(PAT)和肿瘤光热治疗(PTT),并且副作用极低,具有广阔的临床应用前景。


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Zhimin Wang, Kanyi Pu, Bengang Xing. et al. Redox-Activatable and Acid-Enhanced Nanotheranostics for Second Near-Infrared Photoacoustic Tomography and Combined Photothermal Tumor Therapy. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.9b01411

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b01411

 

2. 郑州大学Nano Lett.:连续胞内纳米递送系统用于增强ROS诱导的抗肿瘤治疗

尽管近年来人们在提高光动力治疗(PDT)的疗效方面取得了一些进展,但是要想实现基于活性氧(ROS)的高效治疗,尤其是在治疗恶性肿瘤方面仍然具有很大的挑战性。缓解肿瘤组织的乏氧被认为是提高ROS治疗效果的一个有效策略。然而,乏氧区域通常位于肿瘤的深部而难以进入,而这一点常常被人们所忽视。郑州大学张红岭团队和张振中团队合作构建了一种连续的细胞内递送系统(MFLs/LAOOH@DOX),该系统由膜融合脂质体(MFLs)和包埋在脂质双层膜中的亚油酸过氧化氢(LAOOH)组成。实验选择体内脂质过氧化的主要产物之一LAOOH作为ROS生成剂,它是依赖于Fe2+而非氧气或外界刺激产生ROS的。得益于EPR效应,MFLs/LAOOH@DOX可首先与血管周围肿瘤细胞膜同步融合,并选择性地将LAOOH递送至质膜,并在细胞内按需释放DOX。而LAOOH作为细胞膜的天然成分,可通过细胞外囊泡来逐渐蔓延到邻近细胞,并最终扩散到整个肿瘤。随后,通过给药纳米Fe3O4,LAOOH可特异性地在肿瘤细胞膜上产生ROS。这一研究也为提高基于ROS的抗肿瘤治疗的效率提供了一种新的方法。

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binghua Wang, Hongling Zhang, Zhenzhong Zhang. et al. Sequential Intercellular Delivery Nanosystem for Enhancing ROS-induced Anti-tumor Therapy. Nano Letters. 2019

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00336

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00336

 

3. 哈佛医学院Small综述:3D生物打印的转化应用

在过去的几十年里,构建3D生物组织在组织工程和再生医学中已经变得很普遍。然而,传统的3D生物制造技术在制造复杂组织结构方面能力有限,无法达到复制生物相关组织所需的精度和可控性的要求。而3D生物打印技术则为制造结构和功能相关的仿生体组织提供了强有力的帮助。它能够精确地控制结构的组成、空间分布和架构,从而帮助再现目标器官和组织的精细形状和结构。哈佛医学院Yu Shrike Zhang团队系统地介绍了3D生物打印技术的发展历史以及近年来的最新研究进展;随后讨论了3D生物打印技术的未来发展方向,如实现高分辨率、多种材料和4D生物打印等方面;最后介绍了3D生物打印技术的临床转化潜力,并以商业上可用的生物打印平台为例进行了详细介绍。

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Marcel Alexander Heinrich, Yu Shrike Zhang. et al. 3D Bioprinting: from Benches to Translational Applications. Small. 2019

DOI: 10.1002/smll.201805510

https://doi.org/10.1002/smll.201805510

 

4. Angew:卟啉纳米笼组成的单分子纳米颗粒用于肿瘤诊疗

单分子纳米粒子(SMNPs)可将成像和治疗功能集合于一体,具有良好的生物相容性、高稳定性、更长的血液循环半衰期和较好的肿瘤积累等优点,在肿瘤诊疗领域具有十分突出的优势。美国国立卫生研究院陈小元团队和杭州师范大学李世军团队合作制备了一种复杂的卟啉纳米材料,同时对该材料进行了进一步的功能化来制备SMNPs (porSMNPs),并将其作为肿瘤诊疗平台。正电子发射层析成像证明了该porSMNPs具有良好的血液循环时长和在肿瘤部位的积累效率,这可归因于porSMNPs所具有的良好EPR效应。此外,其具有的笼形结构也可通过抑制π-π堆积相互作用来显著地提高porSMNPs的光敏剂性能,实现高效无复发的肿瘤光动力治疗。

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Guocan Yu, Tian-Yong Cen, Zhimei He, Shijun Li, Sheng Wang, Xiaoyuan Chen. et al. Porphyrin Nanocage-Embedded Single Molecular Nanoparticle as Cancer Nanotheranostics. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201903277

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201903277

 

5. 北京化工大学AFM:灵活透气的纳米网膜电子设备用于按需治疗

柔性电子技术在可穿戴医疗、生物监护、随需应变治疗和人机交互等方面具有广阔的应用前景。然而,传统的塑料基板具有不舒适、机械不匹配和不透气的缺点,这也大大限制了柔性电子设备的应用价值。北京化工大学万鹏博教授团队和张立群教授团队设计了一种具有实时温度传感功能的柔性透气电子设备,该设备也能够在伤口部位进行及时的抗感染治疗。该器件是由负载有盐酸莫西沙星(MOX)的热响应聚合物交联的纳米网膜组装而成。该导电聚合物纳米网膜具有良好的柔韧性、透气性和环境稳定性。此外,其具有的温度传感性能可通过电阻与温度之间的线性关系来对伤口部位的组织温度进行实时监测,也可与无线发射机进行耦合以实现实时无线温度监测。同时,该纳米网膜也可被组装成高效的柔性加热器,以触发对负载的抗生素实现按需释放,从而在感染发生后消除伤口部位的细菌。

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Min Gong, Pengbo Wan, Liqun Zhang. et al. Flexible Breathable Nanomesh Electronic Devices for On-Demand Therapy. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201902127

https://doi.org/10.1002/adfm.201902127

 

6. 慕尼黑大学Chem. Mater.:介孔二氧化硅纳米颗粒作为可降解的药物载体

将介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)作为分子药物递送载体具有很好的应用价值。然而,想要将MSNs进一步转化为临床应用却仍然困难重重,其中的一个突出难题就是实现这些纳米颗粒在体内的降解。具有可降解性的药物载体可以在生物系统中进行应用时避免潜在的危险影响,也可以通过有效释放药物来提高治疗效果。然而到目前为止,关于MSNs的水解或生物降解性的研究还很有限。慕尼黑大学Karin Möller团队和Thomas Bein团队合作,对多种不同的MSNs在生物医学相关条件下的降解性进行了综合评价。实验在酸性、中性和碱性等不同条件下合成了MSNs,并采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光谱(UV-VIS)和红外光谱(FTIR)等手段对降解过程进行了定量评价。结果发现在低颗粒浓度下,MSNs的溶解速率主要受二氧化硅内部网络的连通性和构建模块影响。由此证明介孔二氧化硅纳米颗粒的降解性可以被充分调控,以满足其在不同靶向药物递送应用中的需求。

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Karin Möller, Thomas Bein. Degradable Drug Carriers: Vanishing Mesoporous Silica Nanoparticles. Chemistry of Materials. 2019

DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b00221

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.chemmater.9b00221

 

7. Nature Commun.:肝靶向纳米技术助力黄连素治疗心血管代谢疾病

心血管代谢疾病(CMD)是造成人类过早死亡的主要原因。黄连素(BBR)是一种可以降脂的植物化合物,具有多种抗代谢紊乱的作用,因此有望治疗CMD相关疾病。而肝脏则是BBR的靶点部位,实现BBR在肝脏部位的有效积累对于治疗效果的改善将大有裨益具。中国医学科学院北京协和医学院王璐璐团队、郑稳生团队、韩燕星团队和蒋建东团队合作,设计了由疏水的α-生育酚内核及聚乙烯乙二醇-硫醇外壳组成的胶束(CTA-Mic)并将其用于实现BBR的肝脏靶向。生物分布结果表明,该胶束可以使得BBR在肝脏积累量增加248.8%,并且在HepG2细胞内和体内可以检测到一系列与能量代谢相关的基因上调。实验在高脂饮食喂养的小鼠中发现,BBR-CTA-Mic可显著改善代谢状况,减少主动脉弓斑块的形成。这一研究结果为利用纳米技术改善天然药物治疗CMD的效果提供了新的策略。

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Hui-Hui Guo, Lu-Lu Wang, Wen-Sheng Zheng, Yan-Xing Han, Jian-Dong Jiang. et al. Liver-target nanotechnology facilitates berberine to ameliorate cardio-metabolic diseases. Nature Communications. 2019

https://doi.org/10.1038/s41467-019-09852-0

 

8. Nature Commun.:检查点阻断和纳米增敏剂用于增强声动力治疗并降低肿瘤转移

将检查点阻断(如PD1/PD-L1)与传统临床治疗相结合往往产生副作用和较低的肿瘤治疗效果。同济大学张坤团队、徐辉雄团队和中国科学院上海硅酸盐研究所陈雨团队合作报告了一种利用纳米增敏剂去增强声动力治疗(SDT)并将其和检查点阻断免疫治疗相结合的肿瘤治疗模式。实验使用的纳米增敏剂(HMME/R837@lip)的所有成分均已获得临床批准。其中,作为载体的脂质体将声敏剂(血卟啉单甲醚(HMME))和免疫佐剂(亚米喹莫特(R837))进行共同包裹。实验利用多个肿瘤模型证明了这种增强的SDT与抗PD-L1结合后可以诱导抗肿瘤反应,不仅可以阻止原发性肿瘤的生长,还可以防止其向肺部转移。该联合治疗策略还可提供长期的免疫记忆功能,以防止肿瘤的复发。

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Wenwen Yue, Kun Zhang, Huixiong Xu, Yu Chen. et al. Checkpoint blockade and nanosonosensitizeraugmented noninvasive sonodynamic therapy combination reduces tumour growth and metastases in mice. Nature Communications. 2019

https://doi.org/10.1038/s41467-019-09760-3

 

9. Adv. Sci.:低聚透明质酸包覆二氧化硅/羟基磷灰石纳米颗粒用于靶向治疗癌症

靶向药物递送系统(TDDSs)可以实现特异性地肿瘤靶向和药物释放,为克服传统化疗的副作用提供了一种很好的方法。透明质酸(HA)作为一种可选择性靶向CD44的药物,在TDDSs研究中得到了广泛的应用。然而,不同分子量的HA对CD44具有不同的结合能力,这也会产生不同的治疗效果。大连理工大学樊江莉团队和国家纳米科学中心梁兴杰团队合作制备了一种负载了阿霉素(DOX)的二氧化硅/羟基磷灰石(MSNs/HAP)杂化材料(DOX@MSNs/HAP)。随后。实验将HA和低聚HA(oHA)分别包覆在杂化材料上构建了HA-DOX@MSNs/HAP和oHA-DOX@MSNs/HAP,并研究了它们各自的肿瘤靶向性。结果发现由于oHA对于靶向CD44更加有效,oHA-DOX@MSNs/HAP在肿瘤内具有更高的细胞吸收和药物释放效率,因此其抗癌作用也有显著增强,荷瘤小鼠模型实验也同样证明了这一点。因此,该研究也为今后设计靶向肿瘤的化疗纳米药物递送系统提供了新的思路。

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Yao Kang, Jiangli Fan, XingJie Liang, Xiaojun Peng. et al. Oligo Hyaluronan-Coated Silica/Hydroxyapatite Degradable Nanoparticles for Targeted Cancer Treatment. Advanced Science. 2019

DOI: 10.1002/advs.201900716

https://doi.org/10.1002/advs.201900716

 

10. AFM:Janus微载体用于磁场控制的肝癌联合化疗

利用多种化疗药物进行联合化疗在临床上被广泛应用于治疗各种癌症,特别是对于最常见的肝癌(HCC)来说,将抑制细胞生长的多激酶抑制剂和细胞毒性化疗药物进行联合使用被认为是一种很有效的治疗方法。美国西北大学Dong-Hyun Kim教授团队和韩国科学技术院Shin-Hyun Kim团队合作,利用Janus微载体来进行针对肝癌的局部控制联合化疗。这种Janus微载体由聚已酸内酯(PCL)和载有磁性纳米颗粒的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)组成,其中含有疏水的瑞格拉非尼和亲水的阿霉素两种药物。实验发现,利用磁场可以控制Janus微载体进行旋转运动,进而实现两种化疗药物的主动共释放。此外,这种Janus微载体也具有磁共振(MR)对比效应,可将负载的联合化疗药物递送至肿瘤部位。因此,该Janus微载体可作为一种通用的联合化疗平台用于实现多种化疗药物的协同递送。

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Soojeong Cho, Shin-Hyun Kim, Dong-Hyun Kim. et al. Janus Microcarriers for Magnetic Field-Controlled Combination Chemotherapy of Hepatocellular Carcinoma. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201901384

https://doi.org/10.1002/adfm.201901384

 

11. AFM:具有广谱金属掺杂能力的超小量子点用于三模态分子成像

由于纳米材料常常会在肝、脾等免疫组织中进行非特异性的积累,因此开发具有良好的特异性靶向功能的纳米材料具有重要的意义。超小纳米粒子(USNPs)在体内具有类似于小分子的药代动力学特性,可以与其他功能材料进行整合以提高分子成像效率。例如在核医学成像领域,可以利用多种策略放射性金属引入USNPs的结构中。然而,这往往会改变UNSPs的表面性质和体内行为,也难免涉及到复杂的合成步骤。美国国立卫生研究院陈小元团队和武汉大学崔然团队合作报道了一种新的无螯合吸附广谱金属离子的策略。实验制备的超小Ag2Se量子点(QDs)的表面有活性氧层,可以结合活性的或惰性的放射性金属同位素,并具有很高的标记效率。由此制备的纳米探针可以进行荧光、磁共振成像和PET三模态成像。在进一步与靶向肽结合后,该探针在PET成像中显示出9倍的瘤肉信号比。并且可通过肾脏在12小时内排出体外。这一工作为探索广谱的放射性金属同位素标记和基于USNPs的成像探针开辟了一条新的道路。

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Rui Tian, Ran Cui, Shoujun Zhu, Xiaoyuan Chen. et al. Ultrasmall Quantum Dots with Broad-Spectrum Metal Doping Ability for Trimodal Molecular Imaging. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201901671

https://doi.org/10.1002/adfm.201901671

 

12. Adv. Sci.:利用类似于亚硝基-二烯的生物正交反应进行光激活的荧光标记

荧光标记可以在低背景下对细胞内分子进行成像。中山大学蒋先兴团队和上海科技大学刘佳团队合作介绍了一种高效的,基于亚硝基Diels Alder反应的生物正交荧光标记策略,并验证了这种方法在用于活细胞标记和动态细胞成像中的有效性和可控性。实验通过对蛋白质和活细胞进行紫外光(UV)激活的荧光标记,证明了亚硝基环加成是一种高效的荧光标记反应。通过UV照射可以对标记蛋白的荧光进行调节,进而可以在给定的时间点来选择性地激活细胞内的特定蛋白,而不会对其余的标记分子造成影响。

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Bai Li, Jia Liu, Xianxing Jiang. et al. Photoactivatable Fluorogenic Labeling via Turn-On“Click-Like” Nitroso-Diene Bioorthogonal Reaction. Advanced Science. 2019

DOI: 10.1002/advs.201802039

https://doi.org/10.1002/advs.201802039

 

13. AFM:可生物降解的Fe(III)@WS2-PVP纳米胶囊用于催化-光热-化学联合治疗

上海理工大学王世革团队和中国科学院上海硅酸盐研究所陈航榕团队合作制备了具有良好生物相容性的Fe(III)@WS2-PVP纳米胶囊,其具有可生物降解和负载阿霉素(DOX)的能力。在该纳米胶囊中,Fe(III)会与WS2发生氧化还原反应,形成Fe2+和WO42-。形成的Fe2+可再被氧化为Fe3+并与Fe(III)@WS2-PVP反应,继续生成Fe2+和WO42-。这种重复的内源性氧化还原反应使得DOX@Fe(III)@WS2-PVP的生物降解性和DOX释放能力增强。同时肿瘤内过表达的H2O2和轻度酸性的肿瘤微环境(TME)也会进一步促进Fe2+的生成和DOX的释放。持续生成的Fe2+会与肿瘤细胞内固有的H2O2进行类芬顿反应,产生大量的高毒性羟基自由基用于肿瘤治疗。同时,DOX@Fe(III)@WS2-PVP纳米胶囊也具有较高的光热转化能力,可以成功地实现催化-光热-化学联合治疗对抗肿瘤。

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Chenyao Wu, Shige Wang, Hangrong Chen. Biodegradable Fe(III)@WS2-PVP Nanocapsules for Redox Reaction and TME-Enhanced Nanocatalytic, Photothermal, and Chemotherapy. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201901722

https://doi.org/10.1002/adfm.201901722

 

14. 韩亮AFM:纳米颗粒通过跨细胞和细胞旁路途径跨越血脑肿瘤屏障靶向脑转移瘤

脑转移瘤是一种最难以治疗的恶性肿瘤,因为它的病灶位置多且生长快速。虽然化疗为治疗脑转移瘤提供了一些希望,但是由于血脑肿瘤屏障(BTB)的存在,通过全身给药的方式在治疗脑转移瘤时效果往往很差。苏州大学韩亮团队报道了负载米诺地尔的透明质酸纳米粒子(M@H-NPs)可以通过跨细胞和细胞旁路途径和透明质酸与CD44靶点的协同作用来有效地特异性越过BTB,靶向脑转移瘤。实验发现,M@H-NPs可以增强脑转移瘤病灶中BTB内皮细胞的胞吞转运作用以及下调紧密连接蛋白表达水平的能力,从而能够促进其穿透BTB。因此,M@H-NPs可以选择性地将阿霉素(DOX)递送到脑转移瘤病灶部位,同时不会伤害正常脑细胞。结果证明,通过M@H-NPs/DOX治疗可显著延长脑转移瘤小鼠的生存期,因此这一研究也为临床治疗脑转移瘤的提供了一种新的方法。

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Tongtong Miao, Liang Han. et al. Nanoparticles Surmounting Blood–Brain Tumor Barrier Through Both Transcellular and Paracellular Pathways to Target Brain Metastases. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201900259

https://doi.org/10.1002/adfm.201900259

 

15. Angew:类过氧化氢酶MOF纳米复合材料用于放射-化学协同治疗

肿瘤乏氧是目前肿瘤治疗的桎梏之一。南京大学朱俊杰团队、美国国立卫生研究院陈小元团队和澳门大学代云路团队合作提出了一种利用卟啉MOF-金纳米颗粒(AuNPs)复合材料作为原位催化氧化平台进行肿瘤治疗的策略,它可以实现放射-化学协同治疗。修饰在MOF表面的AuNPs可有效稳定纳米复合材料,并可作为放射增敏剂,而MOF则可用于包裹化疗药物阿霉素。体内外研究结果证实,该类过氧化氢酶MOF纳米复合材料可以显著提高放疗效果,缓解肿瘤乏氧以达到协同抗癌效果,且全身毒性极低。

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Zhimei He, Xiaolin Huang, Chen Wang, Jun-Jie Zhu, Guocan Yu, Yunlu Dai, Xiaoyuan Chen. et al. A Catalase-Like Metal-Organic Framework Nanohybrid for O2-Evolving Synergistic Chemoradiotherapy. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201902612

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201902612

 

16. JACS:自组装响应型双层囊泡用于增强的癌症成像和治疗

福州大学杨黄浩团队和美国国立卫生研究院陈小元团队合作,将氧化铁-金纳米粒子(Fe3O4-Au JNPs)组装成磁性-等离子体双层囊泡用于活性氧(ROS)增强的肿瘤化疗。计算结果和实验数据证明了该双层囊泡具有增强的光学性能。由于粒子间磁偶极子相互作用和等离激元耦合作用,该囊泡的T2驰豫率和光声性能比单个JNPs都更强。在酸性肿瘤微环境中,对pH响应的囊泡可分解为单个JNPs,进而在细胞内进行PLHP和亚铁离子的生化反应,产生活性氧来增加细胞内氧化应激。通过结合ROS的细胞毒性和DOX诱导的化疗,该材料治疗肿瘤的效果十分显著。而利用放射性同位素64Cu对囊泡进行标记后则可利用PET成像证明其在肿瘤内的高效聚集和体内清除效率。

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Jibin Song, Zhan-Wei Li, Huanghao Yang, Xiaoyuan Chen. et al. Self-Assembled Responsive Bilayered Vesicles with Adjustable Oxidative Stress for Enhanced Cancer Imaging and Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2019

DOI: 10.1021/jacs.8b13902

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b13902

 

17. 张先正ACS Nano:多功能一氧化碳纳米发生器用于增强肿瘤治疗和抗炎

一氧化碳(CO)被认为是一种有效的治疗试剂,它具有多种有益的生物医学应用功能。武汉大学张先正团队制备了一种用于肿瘤治疗和抗炎的多功能CO纳米发生器(PPOSD)。实验在部分氧化的二硫化锡(SnS2)纳米片(POS NSs)表面修饰了靶向聚合物(PEG-cRGD),然后进一步负载化疗药物阿霉素(DOX)制备了PPOSD。经静脉注射后,该材料通过cRGD介导的肿瘤识别可选择性地在肿瘤组织中积累。在561 nm激光照射下,PPOSD中的POS基团可以将CO2还原为CO,使DOX的化疗效果显著敏化。此外,PPOSD中的POS还可以作为一种光热试剂,在808 nm激光照射下对肿瘤进行有效的光热治疗(PTT)。此外,生成的CO可有效降低PTT引起的炎症反应,且在治疗后不会引起明显的全身毒性反应,说明PPOSD也具有良好的生物安全性。

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Shi-Bo Wang, Cheng Zhang, Xian-Zheng Zhang. et al. A Versatile Carbon Monoxide Nanogenerator for Enhanced Tumor Therapy and Anti-Inflammation. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.9b00345

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b00345

 

18. 王富安ACS Nano:可自我分解代谢的DNA酶纳米海绵用于智能递送抗癌药物

自组装DNA纳米药物的开发需要一种简便准确的DNA降解策略来精确地实现药物释放。传统的DNA分解代谢方法受到酶促反应的限制,导致DNA的分解代谢效率低下、且无法控制,从而不利于在复杂的生物系统中进行应用。武汉大学王富安团队报告了一个多功能的DNA酶驱动的药物递送系统,它包括聚合的DNA酶底物支架和被封装的对pH响应的ZnO纳米颗粒(NPs)。该DNA酶纳米海绵(NSs)也被编码了多价串联适配体序列,以高效地将其递送到癌细胞中。在酸性的溶酶体微环境下,ZnO会溶解产生Zn2+离子,它可作为DNA酶的辅助因子和治疗性ROS的产生者。Zn2+辅助因子可以介导DNA支架的酶催化裂解,进而实现精确高效地给药,增强治疗效果。

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Jing Wang, Fuan Wang. et al. Nonviolent Self-Catabolic DNAzyme Nanosponges for Smart Anticancer Drug Delivery. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.9b01589

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b01589

 

19. Nature Rev. Mater.:用于淋巴结给药的材料

人体免疫细胞中有很大一部分位于淋巴结中。在这些淋巴结内,淋巴细胞会聚集、活化和进行增殖。淋巴结靶向技术为直接向淋巴细胞和淋巴结驻留细胞递送药物进而改变适应性免疫反应提供了帮助。然而,目前还很难将游离的药物递送到特定的淋巴细胞群中。因此需要开发可以作为载体的材料,以帮助实现药物在淋巴结内的积累,并靶向特定的淋巴结驻留细胞亚型。乔治亚理工学院Susan N. Thomas团队对淋巴结的分隔结构以及细胞和液体在淋巴结之间的转运机制进行了综述介绍,讨论了材料进入淋巴结的不同途径以及对它们的药物递送过程,包括由淋巴管,血液毛细血管,高内皮静脉,细胞介导的途径等等;介绍了不同的,靶向特定的免疫细胞的微纳米尺度材料并强调了它们在治疗免疫功能障碍疾病和癌症的免疫治疗中的应用潜力;最后也对该领域的前景进行了展望。

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Alex Schudel, Susan N. Thomas. et al. Material design for lymph node drug delivery. Nature Reviews Materials. 2019

https://doi.org/10.1038/s41578-019-0110-7

 

20. 戴志飞ACS Nano:基于生物发光和荧光共振能量转移的纳米气泡超声造影剂用于炎症成像

炎症是一种免疫反应,包括神经退行性疾病和癌症等各种炎症性疾病。利用鲁米诺试剂可检测炎症区域内过氧化物酶(MPO)活性。然而,这种方法往外组织穿透率低且空间分辨率差。北京大学戴志飞团队通过将生物发光共振能量转移(BRET)和荧光共振能量转移(FRET)相结合,制备了一种掺杂了两种亲脂染料的纳米气泡(NB)。实验在脂多糖诱导的炎症模型中证明了这种BRET-FRET策略能够使得可被检测的发射光增加24倍。此外,BRET-FRET NBs也可以利用高空间分辨率的超声成像对灌注后的组织微血管进行成像。与市场上的超声造影剂相比,BRET-FRET NBs具有更强的对比度增强能力。研究利用该生物荧光/超声双模态造影剂对乳腺癌动物模型进行了成功的显像,且具有很好的生物安全性。这一研究通过结合生物发光成像和超声成像的优点,有望解决炎症成像面临的诸多难题。

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Renfa Liu, Jie Tang, Zhifei Dai. Bioluminescence Imaging of Inflammation in Vivo Based on Bioluminescence and Fluorescence Resonance Energy Transfer Using Nanobubbles Ultrasound Contrast Agent. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.8b08359

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b08359

 

21. Nano Lett.:光激发聚乙二醇化/去聚乙二醇化纳米载体用于增强肿瘤穿透

纳米载体衍生的抗癌策略通常存在着肿瘤穿透性差和抗肿瘤效果不佳的问题。聚乙二醇化虽然可以提高纳米颗粒的稳定性,延长其血液循环,但也进一步增大了纳米颗粒的尺寸,对其在肿瘤内的穿透性产生了不利的影响。中国科学院高能物理研究所陈俊团队和胡毅团队合作开发了一种光触发聚乙二醇化/去乙二醇化策略,将对近红外(NIR)和pH双响应的,去乙二醇化激活的iRGD用于肿瘤靶向。其中,内嵌的上转换纳米粒子(UCNPs)可以有效地将近红外光转化为紫外-可见光,从而切断连接配体实现去聚乙二醇化。这种近红外光诱导的脱聚作用显著改善了材料的血管外渗和肿瘤的深部穿透,大大促进了肿瘤靶向药物通过血液循环的递送效果,进而实现增强的抗肿瘤作用。

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Mengxue Zhou, Jun Chen, Yi Hu. et al. Light-Triggered PEGylation/dePEGylation of the Nanocarriers for Enhanced Tumor Penetration. Nano Letters. 2019

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00737

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00737

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