图1.(A)MNPs/GOD@CS/IR820的级联催化过程。(B)各种纳米颗粒的电子自旋共振(ESR)信号。MNPs/GOD@CS/IR820在加入不同浓度的(C)H₂O₂或(F)葡萄糖后,随时间变化的吸光度(n=5)。(D)MNPs/GOD@CS/IR820中MNPs的Michaelis–Menten kinetics动力学和(E)Lineweaver–Burk图(n=5)。(G)MNPs/GOD@CS/IR820中GOD-MNPs的Michaelis–Menten kinetics动力学和(H)Lineweaver–Burk绘图(n=5)。
因此,针对TME高代谢、酸性和缺氧等特征,浙江理工大学王秉教授、华西医院放射科博士后李博等联合开发了一种纳米系统:MNPs/GOD@CS/ IR820,其能够在外加磁场的作用下主动靶向地聚集到肿瘤部位,并在弱酸性TME中释放活性成分,缓解缺氧和内源性H₂O₂缺乏分别对PDT和CDT的限制,从而实现协同治疗。此外,该系统的多模态成像能力促进了精确的肿瘤定位和实时、非侵入性的体内评估,采用了荧光成像和MRI技术。体外和体内评估展现了显著的抗肿瘤疗效,能够有效抑制肿瘤生长并提高生存率。通过全面应对复杂肿瘤微环境带来的挑战并增强实时监测能力,该纳米系统为个性化和精准癌症治疗开辟了新的途径。使得化学动力疗法(CDT)和光动力疗法(PDT)能够有效结合,从而提高治疗效果。
图2. MNPs/GOD@CS/IR820的CDT协同增强PDT治疗的作用机制。
通讯作者:王秉,浙江理工大学教授、博士生导师,长期从事生物医用功能材料领域的研究。主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金等各类科研项目20余项,发表SCI论文100余篇,获授权国家发明专利140多项,出版学术专著3部。
本研究得到国家重点研发计划(2022YFF0904100),国家自然科学基金(52273096)、四川省科技厅(2024YFFK0204, 2024NSFSC1586, 2023NSFSC1944)、四川大学华西口腔医院探索与研发项目(RD-03-202102)、四川大学“从0到1” 创新研究项目(2023CUH0037)资助。