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金纳米笼用于缺氧肿瘤的治疗:非氧依赖性自由基生成策略

肿瘤是威胁人类健康的重要疾病,在各种抗癌方法中,基于活性氧簇Reactive oxygen, ROS)的治疗如放疗、光动力治疗及化疗等广泛应用于临床。ROS为一类具有强氧化活性的物质,包括单线态氧、过氧化氢及氧自由基等,可导致脂质、蛋白质和DNA的氧化性损伤,从而对肿瘤细胞产生抑制作用。ROS的产生通常需要氧气的参与,由于大部分肿瘤存在缺氧区域,导致对放疗、化疗等治疗手段产生耐受,进而导致治疗不彻底及肿瘤的复发。针对这些难题,美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)夏幼南教授课题组提出利用非氧依赖性自由基生成策略,用于缺氧肿瘤的治疗,相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)。


金纳米笼用于缺氧肿瘤的治疗:非氧依赖性自由基生成策略

在研究过程中,作者希望寻找一种能在无氧条件下产生足够自由基的物质。偶氮化合物2,2’-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochlorideAIPH)为热敏物质,在加热条件下可分解生成自由基,作为一种水溶性引发剂,目前广泛应用于聚合物合成领域。其分解所产生的烷基自由基,具有较强活性,可在无氧条件下破坏多种细胞成分,但在应用过程中,AIPH必须安全递送至肿瘤部位。为此,作者利用内部灌装十二酸(一种相变材料)的金纳米笼(AuNCs)作为载体,实现AIPH的光触发释放。在正常生理条件下,十二酸为固体,可将AIPH密封于AuNCs中。当近红外光照射后,AuNCs产生光热效应,导致十二酸融化,进而释放AIPH,同时触发AIPH分解生成自由基。研究表明该杂化纳米系统在近红外光的触发下,释放的自由基能氧化细胞膜脂质成分,导致红细胞溶血;同时可以破坏细胞的肌动蛋白;并可在无氧条件下杀伤肺癌细胞,实现缺氧肿瘤的治疗。尽管该研究还处于探索阶段,治疗效率还需进一步优化,但该研究为缺氧肿瘤的治疗提供了新的治疗思路。

 

相关工作以封面形式发表在Angew. Chem. Int. Ed.doi: 10.1002/anie.201702898

封面:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201705028/full

作者:Prof. Song Shen, Dr. Chunlei Zhu, Dr. Da Huo, Miaoxin Yang, Dr. Jiajia Xue and Prof. Younan Xia


原文链接如下,或者点击下方阅读原文

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201702898/full


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