Small Structures:基于聚合物纳米粒子的光热协同肿瘤多模态治疗

光热治疗(PTT)是将激光照射的光能转化为热量杀死癌细胞的一种肿瘤治疗新方法,因其无创、可控、选择性高、耐药性低、副作用低、治疗疗效好等特点而受到广泛关注。在过去几十年中,研究者已经开发了多种不同类型的光热试剂(PTA),其中,基于聚合物的PTA除了具有可定制设计、可控合成、生物相容性好、细胞毒性低、光稳定性和光热效应优异等特性外,其在肿瘤靶向、生物成像、药物递送和协同治疗等方面发挥着至关重要的作用。

近日,南京工业大学董晓臣教授课题组发表了基于聚合物纳米粒子光热协同肿瘤多模态治疗的综述。本文系统总结了基于聚合物的光热治疗(PTT)纳米粒子的设计理念和应用,阐述了基于聚合物的光热协同肿瘤多模态治疗未来发展的机遇和挑战。

图1. 聚合物纳米粒子光学成像引导的光热协同肿瘤多模态治疗

聚合物纳米材料由于其制备成本低、尺寸易调节、分子结构及吸收可控等优点,在肿瘤治疗中拥有巨大潜力,也是肿瘤光热治疗领域的研究新热点。在这篇文章中,简要讨论了基于共聚物、半导体聚合物和其他类型聚合物纳米粒子无创肿瘤光热治疗机制;总结了PTT协同包括化疗、光动力治疗、免疫治疗、基因治疗和气疗等肿瘤治疗纳米平台的实施策略。与单一光热治疗相比,两种或多种治疗方式协同作用可以提高肿瘤治疗效果,减少药物用量,在肿瘤治疗中发挥重要作用;与传统荧光成像(FI)、光声成像(PAI)和余辉成像等多种成像技术相结合,聚合物纳米粒子在肿瘤治疗过程中不仅可以实时监测治疗效果,还可以为后续治疗方法调整提供指导,实现诊疗一体化的光热协同治疗。

虽然,当前的研究证明聚合物可以通过改性提高其生物相容性和生物安全性,降低对体内重要器官的毒性,但聚合物体系光热协同肿瘤治疗的长期毒性仍需评估,而且基于聚合物生物应用的研究仍会持续进行,而科学家们也必将通过聚合物的进一步设计和改性解决其实际应用中存在的光漂白和血液循环寿命短等缺陷。

董晓臣教授简介

董晓臣,南京工业大学教授,博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者。2007年于浙江大学取得博士学位,2007-2012新加坡南洋理工大学博士后,2012年8月至今南京工业大学教授。

董晓臣教授长期从事生物光电子和柔性可穿戴电子器件的研究,先后主持和完成国家、省部级科研项目二十多项,在Chemical Society ReviewPhysical Review LettersACS NanoAdvanced Materials 等期刊发表SCl 收录研究论文280多篇,他引18600多次,编写专著《生物光电子学》一部;荣获江苏省科学技术一、二等奖(2017年,2019年)各1项,教育部高等学校科学研究优秀成果二等奖1项;2018-2020年全球高被引科学家。

论文信息:

Polymer-Based Therapeutic Nanoagents for Photothermal-Enhanced Combination Cancer Therapy

Nan Yang, Changyu Cao, Hui Li, Ying Hong, Yu Cai, Xuejiao Song*, Wenjun Wang, Xiaozhou Mou*, Xiaochen Dong*

Small Structures

DOI: 10.1002/sstr.202100110

链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sstr.202100110