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中山大学吴玫颖/中国医学科学院生物医学工程研究所梅林 Small:具有多重催化活性的铜掺杂聚吡咯用于超声增强的纳米催化肿瘤治疗
2022-06-21  来源:高分子科技

  肿瘤微环境的氧化稳态对肿瘤细胞的生长、增殖、转移等提供了充足的条件,而氧化稳态的失衡则会引发肿瘤的生长抑制甚至死亡。研究表明,相较于正常组织,肿瘤微环境内的活性氧(ROS)呈现倍数的增加(特别是H2O2,浓度范围从100 mM到1mM),可作为潜在的靶点引发肿瘤内的氧化失衡,从而杀伤肿瘤。因此,破坏肿瘤细胞中的氧化还原平衡状态可能导致ROS大幅升高,直至超过癌细胞可以忍受的阈值进而杀死肿瘤细胞。


  纳米催化医学是纳米催化和纳米医学的结合,通过引发催化化学反应,从无毒/毒性较低的纳米催化剂产生治疗物种,从而彻底改变了传统的疾病治疗方式。到目前为止,已经开发并实施了具有高催化活性和肿瘤选择性的多种催化剂,用于促进ROS生成以对抗肿瘤。声动力疗法使用声敏剂作为由超声波刺激的催化剂,具有高生物安全性、低成本以及对深层肿瘤的非侵入性治疗的巨大潜力。利用纳米催化医学破坏肿瘤细胞中的氧化还原平衡状态,与声动力治疗相互促进是一种有前景的肿瘤治疗策略。


  近日,中山大学吴玫颖副教授和中国医学科学院生物医学工程研究所梅林教授通过简单的氧化聚合反应制备出了羧基修饰的铜掺杂聚吡咯纳米粒(CuPPy,用于递送声敏剂5101520-4-氨基苯基)卟啉(TAPP)。与传统的铁掺杂聚吡咯相比,CuPPy在缓解肿瘤缺氧、消耗谷胱甘肽和产生羟氧自由基方面具有更强的催化活性,可通过Cu(II)/Cu(I)循环及超声的增强作用引发严重氧化应激。同时,大量产生的氧气极大地提高了TAPP的声敏效应,进一步加剧肿瘤的氧化应激水平。总的来说,这项工作提出了一种新型的具有多重催化活性和超声增强效应的铜掺杂纳米催化剂,为加强肿瘤治疗中的氧化损伤提供了有效的策略。该工作以“Cu-Doped Polypyrrole with Multi-Catalytic Activities for Sono-Enhanced Nanocatalytic Tumor Therapy”发表在《Small》上(DOI10.1002/smll.202202964)。该研究工作得到国家自然科学基金委的资助。

1 CuPPy-TP合成的示意图和超声增强纳米催化肿瘤治疗的机制


 图2 体外ROS生成和GSH耗尽


 图3 体内治疗效果


  原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202202964

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(责任编辑:xu)
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