光熱治療是一種利用光敏劑吸收近紅外光，并將光能轉(zhuǎn)化為熱能，進(jìn)而殺死腫瘤細(xì)胞的物理治療模式，具有簡易可控的治療模式和極高的生物安全性，是目前相關(guān)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。其光敏劑包括金納米材料、硫化銅、碳點(diǎn)以及一些有機(jī)的近紅外光染料。其中，吲哚箐綠（ICG）由于其高的光熱轉(zhuǎn)化效率、低的細(xì)胞**以及出色的近紅外光成像效果，而具有極大的臨床轉(zhuǎn)化潛力。但I(xiàn)CG在體內(nèi)易被降解，并且在治療癌癥的過程中缺少對(duì)腫瘤組織的特異性。因此，它的臨床應(yīng)用受到限制。此外，光熱治療雖然是一種安全有效的腫瘤治療模式，但單一的光熱治療不足以完全地消滅腫瘤組織。光熱治療應(yīng)結(jié)合其他治療模式，通過多種治療模式的協(xié)同作用，提高對(duì)腫瘤組織的殺傷。近些年來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了光熱治療的熱效應(yīng)可以促進(jìn)銀納米材料釋放銀離子。而銀離子在細(xì)胞內(nèi)可以產(chǎn)生活性氧自由基，并通過線粒體凋亡途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。因此，銀納米材料協(xié)同光熱治療將是一種高效安全的腫瘤治療策略。但相關(guān)研究面臨難題和挑戰(zhàn)，一是如何將光敏劑ICG和銀納米材料同時(shí)輸送到腫瘤組織以增加癌癥的治療效果，二是如何開發(fā)一種開關(guān)去調(diào)控銀離子的釋放與ICG的劑量以增加治療的安全性，三是如何提高其對(duì)腫瘤組織的靶向性并增強(qiáng)其在體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性。
近日，中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所檢驗(yàn)室研究員董文飛課題組的王政等研究人員開發(fā)了一種葉酸多聚物修飾的Janus型銀介孔二氧化硅納米平臺(tái)，并用于肝癌的協(xié)同治療，有效解決了以上的3個(gè)難題。該納米平臺(tái)由銀納米球和介孔二氧化硅棒兩部分組成，并且兩部分在功能上互不干涉，可以極大地發(fā)揮銀納米球的離子釋放功能以及介孔二氧化硅的藥物運(yùn)載工作。此外，Janus型銀介孔二氧化硅納米載體展現(xiàn)了極好的ICG運(yùn)載能力，可以在近紅外的刺激下響應(yīng)性地持續(xù)釋放ICG并產(chǎn)生極好的熱效應(yīng)。熱效應(yīng)不僅可以用于抑制腫瘤組織的生長，還可以進(jìn)一步促進(jìn)了銀球釋放銀離子，從而提高該載藥系統(tǒng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用。在該納米平臺(tái)中，葉酸多聚物修飾在納米載體表面，用于提高其生物穩(wěn)定性和對(duì)腫瘤組織的靶向性。
研究人員通過實(shí)驗(yàn)，在細(xì)胞和動(dòng)物水平上研究了該納米平臺(tái)對(duì)肝癌的治療效果并對(duì)其生物安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，Janus型銀介孔二氧化硅納米載體具有均一的形貌和極好的穩(wěn)定性。載藥后的納米粒子不僅展現(xiàn)了高的藥物擔(dān)載能力，且呈現(xiàn)了近紅外光響應(yīng)性ICG釋放的特點(diǎn)。在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，Janus型銀介孔二氧化硅納米載藥系統(tǒng)對(duì)人肝癌細(xì)胞的抑制率明顯高于相同規(guī)格的介孔二氧化硅納米載藥系統(tǒng)，證明了銀離子在該體系中起到了補(bǔ)充光熱治療殺死效果的作用。在動(dòng)物水平，該納米載藥系統(tǒng)展現(xiàn)了極好的對(duì)腫瘤的抑制效果。通過HE染色和檢測(cè)血清生化學(xué)指標(biāo)，科研人員發(fā)現(xiàn)該納米載藥系統(tǒng)具有極高的生物安全性。據(jù)此，研究人員認(rèn)為Janus銀介孔二氧化硅納米載藥系統(tǒng)是一種高效安全的抗腫瘤納米平臺(tái)。
相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS appl. Mater. Interfaces.上。
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