智能诊疗一体化能够巧妙地将诊断、治疗、监测和靶向等功能集于一体,是对抗恶性肿瘤等重大疾病的有效手段,也是未来纳米药物发展的必然趋势。基于聚集诱导发光(AIE)材料和有机硅纳米材料的独特优势,构筑可激活的AIE诊疗一体化体系不仅能够充分利用肿瘤微环境的特征,更可以发展一种内外兼修的纳米体系,为靶向递送、高效诊断和协同治疗带来新的启发。
近日,唐本忠院士团队深圳大学王东教授通过以两亲性AIE光敏剂为有机硅纳米材料制备过程中的软模板,巧妙利用氨基硅与铜离子之间的配位作用,构筑了配位阿霉素(DOX)药物包覆的一种可激活AIE组装体(AD-Cu-DOX-HA,图1)。这种核壳组装体不仅具有大的药物负载量和可降解能力,而且具有肿瘤识别、酸响应和自监测药物释放能力(图2)。在肿瘤细胞和正常细胞的混合培养体系中,可以实现单细胞水平上癌细胞的选择性识别并进行点亮,与正常细胞相比,癌细胞的荧光强度可达十倍以上。AD-Cu-DOX-HA不仅能够发挥DOX的化疗和铜离子介导的化学动力学治疗(CDT)效果,而且在白光照射下更能够发挥光动力治疗(PDT)作用。体外和体内实验均证实,这种荧光成像指导下的联合治疗作用可以高效地抑制肿瘤的生长(图3)。相信这种基于铜离子改性氨基硅并有效结合AIE诊疗效果的构筑模式,能够克服传统治疗方式的局限性,为探索构筑智能诊疗一体化和实际临床应用提供新的见解。相关成果以““One Stone, Four Birds” Ion Engineering to Fabricate Versatile Core–Shell Organosilica Nanoparticles for Intelligent Nanotheranostics”为题发表在《ACS Nano》(ACS Nano, DOI: 10.1021/acsnano.2c03550)上。文章第一作者为深圳大学燕赛赛博士和孙盼盼博士。该研究工作得到国家自然科学基金、广东省杰出青年基金和深圳市自然科学基金的支持。
图1 核壳AD-Cu-DOX-HA的制备路线以及对肿瘤细胞的特异性识别和诊疗一体化作用
图2 AD-Cu-DOX-HA中各组分的形貌结构表征以及可降解能力
图3 AD-Cu-DOX-HA中包含的多种治疗模式以及协同治疗
此工作是该团队近期在AIE有机硅纳米材料用于疾病诊疗一体化相关研究中的最新进展之一。基于有机硅的AIE纳米体系不仅可以通过改变硅源、模板等手段调整其内在的物理化学性质,而且通过表面修饰也能构筑更加灵活多用的功能性结构。近期,该团队首次将两亲性近红外AIE光敏剂作为表面活性剂使用,实现了有机硅纳米材料在形貌结构和性质功能上的可控制备(Adv. Funct. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adfm.202200503),进一步丰富了荧光硅基纳米材料的结构种类和应用范围。本工作无疑是对这一体系的进一步扩展与延伸。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c03550
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