Advanced Healthcare Materials: 新型近红外氮杂BODIPY光诊疗试剂用于肿瘤联合治疗

由于肿瘤细胞的恶性增殖和快速转移,发展新型的肿瘤治疗手段一直面临着巨大的挑战。光疗作为新型的癌症治疗方式,主要包括光动力治疗和光热治疗。但是由于肿瘤的乏氧环境以及迅速产生的耐热性会分别限制光动力或者光热效果。而在光动力和光热联合治疗过程中,光诊疗试剂产生的热会改善肿瘤附近的氧气浓度,同时它所产生的活性氧也会杀死那些具有耐热性的肿瘤细胞。进一步,发展近红外荧光成像指导的联合治疗将有助于人类更直观的监控肿瘤治疗过程,并针对相关疾病发展更加安全有效的诊疗技术。

重原子效应可以改善光诊疗试剂的光动力效果,然而不同重原子对光动力/光热联合治疗效果的影响规律还有待进一步探究。南京邮电大学赵强教授领导的研究团队基于在肿瘤治疗方面的系列研究工作,近期报道了一类不同卤素取代的近红外氮杂BODIPY光诊疗试剂,可用于近红外荧光成像指导的活体光动力/光热联合治疗。相关结果发表在Advanced Healthcare Materials(DOI: 10.1002/adhm.201800606)上。

在该工作中,作者首先制备了一系列近红外氮杂BODIPY染料,详细研究了不同卤素取代基对其光动力和光热效果的影响规律。研究结果表明,其光动力和光热效果与卤素相对原子质量成正比。因此重原子效应不仅能改善光动力效果,且有利于提高材料的光热效果。基于此,选择光动力和光热效果最好的碘代氮杂BODIPY,与DSPE-mPEG5000自组装制备了水溶性较好的纳米粒子。该纳米诊疗试剂不仅具有较好的光热和光动力效果,并且其水溶液有着较强的近红外荧光发射。此外,其良好的生物相适性使得该纳米诊疗试剂能够实现对肿瘤细胞的光热和光动力联合治疗。作者还通过纳米诊疗试剂在小鼠体内的富集时间确定了最佳治疗时间,通过不同的注射浓度带来的温度变化确定了最佳的治疗浓度。另外,瘤内的活性氧测试证明了该材料在肿瘤内同样保持较好的光动力效果。更重要的是,该纳米诊疗试剂在小鼠肿瘤治疗过程中成功实现了对肿瘤的有效消除。

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