Advanced Healthcare Materials: 高效光热转化效率的纳米复合材料-用于肿瘤靶向化学、光热协同治疗

协同化学/光热治疗可以有效地避开化学抗癌药物的耐药性,并且可以提高治疗过程的灵活性和可控性。肿瘤细胞暴露在50℃以上的高温下环境下,几分钟后就会导致不可逆的蛋白质变性或DNA损伤,直接导致肿瘤组织细胞坏死,治疗效果也显著提高。在光热治疗的过程中,光热材料在辐照下的快速响应以及可达到的最高温度是考察光热材料以及治疗效果的关键因素。目前现有的光热材料在体外常规近红外激光辐照下,大多在5到 20分钟内或更长时间才能使温度升高至45~57℃。在肿瘤治疗过程中,由于辐射至肿瘤组织距离较长,导致温度变化较小,影响治疗效果。因此,设计和合成在近红外照射下具有快速光热转换及更高响应温度的光热材料是开发新型化学/光热治疗系统的关键。

临沂大学周宏和张书圣课题组针对目前光热材料的光热转化效率不高等问题,将纳米金花原位修饰在氧化石墨烯表面,合成的纳米复合材料在808nm的激光照射下,2分钟内温度可以快速提高到85 ℃,表现出了非常好的光热转换能力。在该工作中,研究者进一步通过在光热纳米复合材料表面修饰聚乙二醇(PEG)分子,可以靶向核仁素的适体DNA-AS1411,以及抗肿瘤药物阿霉素(DOX),提高了纳米材料的稳定性、靶向性并实现了以乳腺癌为模型的靶向化学/光热协同肿瘤治疗。

   该工作为光热材料的合成和设计提供了新的思路。相关工作以“Nanogold Flower-Inspired Nanoarchitectonics Enables Enhanced Light-to-Heat Conversion Ability for Rapid and Targeted Chemo-Photothermal Therapy of a Tumor”为题,发表在Advanced Healthcare Materials ( https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adhm.201801300 )上。

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