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上海鈺博生物科技有限公司
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閱讀：847發布時間：2017-4-24
隨著對腫瘤生物學的深入探索，科學家發現在腫瘤細胞快速的增殖過程中，產生微酸以及乏氧的腫瘤微環境，由此在治療過程中產生化療、放療等耐受性。因此設計改善腫瘤微環境的納米診療制劑將為癌癥治療提供新的策略。
金屬有機骨架結構（MOF）和配位聚合物納米材料 (NCP) 是一種通過金屬離子或團簇與有機多齒配體自組裝而形成的復合材料，近些年逐漸在生物醫學領域上得到廣泛關注和應用。它們不僅可直接作為載體，也可以通過利用金屬離子和有機配體本身的功能來實現生物醫學成像和癌癥治療。值得注意的是，這類材料具有生物可降解性，因此可以逐漸降解并有效地從身體排出，而不會引起長期滯留和毒性問題。將 MOF 和 NCP 與對腫瘤微環境多重響應的納米制劑相結合用于成像指導的癌癥治療具有極大的特異性和功效。
近年來，很多基于二氧化錳的納米材料通過催化腫瘤內部的過氧化氫（H2O2）分解產生氧氣來緩解腫瘤的缺氧環境，從而提高癌癥治療的效果。近日，蘇州大學劉莊教授課題組通過生物礦化的方法在牛血清蛋白上原位礦化得到二氧化錳納米顆粒，然后將高原子序數的鉿離子與順鉑前藥組裝形成的配位聚合物包裹在其表面，從而得到了 BM@NCP(DSP)納米顆粒。經聚乙二醇修飾以后，這種復合納米材料顯示出良好的水溶性。在該體系中，二氧化錳內核可以催化癌細胞產生的 H2O2 分解產生氧氣，從而克服乏氧導致的放療耐受，而金屬鉿離子具有吸收 X 射線的能力，可作為放療增敏劑來提高放療的療效。同時，作為有機配體的順鉑前藥在腫瘤部位將被還原成化療藥物順鉑并殺傷細胞。此外，在腫瘤的酸性條件下，二氧化錳納米顆粒將被還原成二價錳離子，從而實現活體水平的磁共振成像。值得一提的是，該復合納米材料通過尾靜脈注射到小鼠體內后，在腫瘤部位有很好的富集，并能成功地實現化療和放療的協同治療效果。該材料可以在小鼠體內緩慢代謝，避免了潛在的長期毒性。因此，該材料對腫瘤微環境中酸性、乏氧以及還原條件產生響應，有望成為新型可降解的診療一體化制劑。
本論文發表于 Advanced Functional Materials，*作者為劉莊教授課題組博士生劉晶晶。
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