磁共振成像（MRI）由于其非侵入性、高组织对比度、独特的空间分辨率和不受限的组织穿透能力，已被普遍用于肿瘤诊断。通常，MRI造影剂（CA）的使用能进一步提高区分正常组织和病灶的敏感性。T₁-加权钆基MRI造影剂（GBCAs）包括钆螯合物和钆基纳米粒，都能使肿瘤组织变亮，已广泛应用于临床。然而，GBCAs的诊疗一体化应用严重受限于其低药物装载率，这是由于当GBCAs药物装载率相对较高时，都非常容易产生聚集和沉淀，这是GBCAs在药物装载和递送应用中亟待解决的一个普遍难题。

  另外，中空介孔有机硅纳米粒（HMON）带有空心的内腔结构，为药物装载提供了更大的空间，被广泛认为是一种具有良好应用前景的药物载体，但装载的小分子药物也很容易从HMON的孔道提早泄漏，从而导致药物装载率不高和体内毒副作用。因此，急需开发一种普适有效的策略，既能用于提高GBCAs的载药能力，也能克服HMON装载药物提早泄露的难题，从而实现GBCAs的高效肿瘤诊疗应用。

  南方医科大学沈折玉教授课题组长期聚焦于MRI造影剂及其肿瘤诊疗应用研究，在近期工作基础上（Adv. Sci. 2022, https://doi.org/10.1002/advs.202205109; Nano Today 2022, 47, 101663; Small 2022, 18, 2202705; Nanoscale Horiz. 2022, 7, 403-413; Nano Letter. 2021, 21, 9551-9559; Small 2020, 16, 1906870; Nat. Commun. 2019, 10, 1241; ACS Nano 2018, 12, 11355-11365; Adv. Mater. 2018, 30, 1803163; ACS Nano 2017, 11, 10992-11004），沈折玉教授课题组提出了一种利用有限空间控制聚集的普适策略，用于提高药物装载率，以实现对肿瘤的高效精准诊疗。具体地，将超小氧化钆纳米粒（GO）或聚丙烯酸钆螯合物（GP）和阿霉素（D）依次装载入HMON的空腔结构中，在HMON空腔中形成有限的聚集体，成功制备的GO@D@HMON和GP@D@HMON具有良好的水相分散稳定性，并展现了超高的GBCAs载药能力（33.0 ± 4.9 %和39.6 ± 4.0 %）。通过GO和GP两种GBCAs证明了该策略的普适性，能同时有效地解决GBCAs由于药物装载率较高而团聚沉淀的难题和HMON药物递送过程中的泄露问题。该研究成果以“A Strategy of Limited-Space Controlled Aggregation for Generic Enhancement of Drug Loading Capability”为题发表于TOP期刊Advanced Functional Materials（影响因子19.924）。

图1. GO@D4@HMON@R和GP@D5@HMON@R的构建及其作用机理示意图

图2. GO@D4@HMON@R和GP@D5@HMON@R的制备与表征

图3. GO@D4@HMON@R和GP@D5@HMON@R独特的GSH响应性降解评价

  综上所述，该研究工作充分证明了本文作者提出的基于有限空间控制聚集的用于提高MRI造影剂药物装载率的普适策略，使MRI引导的高性能肿瘤治疗具有广泛的应用前景。

  原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202209278