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光激活乏氧响应型共轭高分子纳米材料抗癌研究

   

2017-06-16

   光动力疗法(Photodynamic Therapy,PDT)是肿瘤治疗中最活跃的研究领域之一,它通过光照光敏剂引发活性氧生成而杀死肿瘤,是一种侵入性非常小的抗肿瘤手段。

     南京大学高分子学科沈群东教授和北卡大学顾臻教授共同设计了一种新型的用于光动力治疗的制剂(Advanced Materials28, 3313, 2016; 28, 3226Inside Front Cover)。整个体系基于一种光激活乏氧响应型共轭高分子纳米材料(CP-NI),能利用PDT产生的乏氧环境刺激抗肿瘤药物递送系统。在可见光的照射下,体系中的共轭高分子能诱导活性氧产生;与此同时,由该种高分子组成的纳米载体系统能够对诱导的乏氧环境进一步响应释放抗肿瘤药物。

     该研究为刺激响应性药物递送系统提供一种新颖的设计策略:一种刺激元素能够激活肿瘤细胞内新的一系列刺激机关,从而加强协同治疗癌症的效果。在该项研究中,纳米载药体系通过尾静脉注射进入小鼠体内,经过血液循环富集到小鼠的肿瘤部位。此时对肿瘤处进行光照,在分子氧的参与下,CP-NI纳米体系的活性氧生成单元将被激活,开始消耗肿瘤处氧气以产生破坏性的活性氧;活性氧能氧化破坏各种生物大分子,使肿瘤细胞发生不可逆的损伤,促进体系溶酶体逃逸;同时肿瘤细胞内氧气的消耗将加剧乏氧环境,这时CP-NI中的第二个设计将被激活,2-硝基咪唑单元在乏氧的条件下被细胞内的生物体系还原成2-氨基咪唑,大大增强CP-NI在溶酶体中的溶解性,引起CP-NI纳米载药体系崩解,释放出运载的抗癌药物阿霉素(DOX)。释放的DOX和活性氧一同扮演灭杀伤癌细胞的角色,即光动力治疗和刺激响应性化疗协同作用。小鼠实验表明,该程序式递药技术能有效抑制肿瘤生长。光激活乏氧响应型共轭高分子纳米材料在生物医药材料中具有较好的应用前景。

   
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