日期：
来源：材料科学前沿收集编辑：BioMed科技
近年来，光学治疗因为可以实现对肿瘤的实时诊断和原位治疗，以及具备非侵入性和低毒副作用等特点而成为研究热点。其中，开发能同时实现光动力学疗法（PDT）和光热疗法（PTT）的新型纳米药物被认为是提高肿瘤治疗效果和减少毒副作用的有效策略。然而肿瘤部位复杂的微环境使PDT和PTT的疗效受限，所以敏化增强PDT和PTT的疗效对肿瘤后期的研究和临床治疗具有重要意义。另一方面，基于在肿瘤组织内部原位生成一氧化氮（NO）等气体分子的气体疗法（GT）近年来被证实具有优异的治疗效果和生物安全性，因而得到广泛的关注。且前期的研究发现在肿瘤内部生成NO可以有效地敏化增强PTT和PDT的疗效。因此，NO气体疗法可以作为光学治疗的“黄金搭档”用于综合提升对肿瘤的治疗效果。
但目前NO用于肿瘤治疗依然存在一个亟待解决的问题，即常用的NO前体如硝普钠、亚硝基硫醇（RSNO）等容易在生理条件下过早地释放出NO以及产生毒副产物。精氨酸（L-Arg）因其优异的生物安全性目前被视为NO前体的有效替代物。但L-Arg作为水溶性小分子，目前难以实现其在纳米药物内的高效负载，且其在生物体内催化产生NO的效率过低。另外，NO在细胞内的半衰期短（小于5s）、扩散距离短（20-160μm），亟需实现其在亚细胞器内的靶向释放。以上种种因素限制了NO气体疗法在体内的实际使用以及用于增强光学治疗疗效。鉴于此，安徽医科大学刘涛副教授和史慧副教授利用茶多酚（EGCG）与L-Arg的化学自组装和EGCG与铁离子（Fe3+）的配位螯合制备出具有肿瘤细胞线粒体靶向功能的NO光触发纳米发生器用于肿瘤的PDT/NO/PTT高效协同治疗。在此工作中，EGCG和L-Arg通过生成席夫碱引发自组装形成形貌规则的纳米粒子，之后将Fe3+和光敏剂二氢卟吩e6（Ce6）分别通过配位螯合和物理贴附的方法装备于纳米粒子上制备出纳米药物EArgFe@Ce6。EArgFe@Ce6实现了对L-Arg的高负载，且可以在线粒体内富集、缓解肿瘤乏氧。在660 nm单光源激发下可同时实现PDT和PTT。PDT产生的活性氧（ROS）进一步高效催化L-Arg分解产生NO，进而实现了光控触发的NO气体治疗和协同增强PTT/PDT疗效。该工作以“Light-Triggered Nitric Oxide Nanogenerator with High L-Arginine Loading for Synergistic Photodynamic/Gas/Photothermal Therapy”为题发表在《Advanced Healthcare Materials》上（DOI: 10.1002/adhm.202300012）。文章第一作者为安徽医科大学生物医学工程学院史慧副教授和硕士研究生熊乘风，通讯作者为刘涛副教授。该研究得到了国家自然科学基金以及安徽医科大学引进人才科研启动基金等项目的资助。图1.EArgFe@Ce6的制备流程以及在660 nm光照下实现对肿瘤的PDT/NO/PTT高效协同治疗的机理图。图3.EArgFe@Ce6在660 nm激光照射下的光热性能表征。图4.EArgFe@Ce6的细胞内吞、线粒体靶向、缓解细胞乏氧表征。图5.EArgFe@Ce6在溶液内和细胞内通过光触发产生ROS和NO的表征。原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202300012来源：BioMed科技
声明：仅代表作者个人观点，作者水平有限，如有不科学之处，请在下方留言指正！投稿、荐稿、爆料：editor@polysci.cn