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外泌体包裹黑磷量子点用于强渗透性诱导的光热治疗(刘静、易可桢)

研究背景:

纳米光热疗法作为一种新型的治疗模式,利用外部激光照射可以精确定位肿瘤,从而最大限度地减少对邻近正常组织的热损伤,具有适用范围广、选择性强等优点,在肿瘤治疗、药物控释等领域都展现出巨大的应用价值。然而,由于纳米颗粒在体内循环过程中面临的生物屏障,尤其是不均匀的肿瘤内纳米颗粒分布,使得这种有前景的癌症纳米医学在实际开展过程中大受阻碍,难以步入实际的临床应用。

文章概述:

针对这一问题,通过电穿孔方法将黑磷量子点(BPQDs)包装到外泌体载体(EXO)载体中,以构建一种有效的纳米光热试剂(BEs)。由此产生的 BEs表现出优异的肿瘤靶向能力,在体内高效肿瘤消融证明了其良好的光热治疗效果。重要的是,从肿瘤细胞中提取的同源EXO表现出天然的生物相容性、优异的归巢效应,而且EXO对类器官的巨大渗透性使得BEs在肿瘤细胞内部分布均匀,有力地促进了其杀伤能力。由于高效的治疗效果和最低的毒副作用,让这些基于BPQDs的纳米颗粒具有很高的临床潜力。该成果以“Strong Penetration induced Effective Photothermal Therapy by Exosome-Mediated Black Phosphorus Quantum Dots”为题发表在small上。

文章要点:

1、黑磷在一定条件下可以降解为无生物毒性的磷酸盐,对细胞表现出良好的生物兼容性,使得其在生物医学领域被广泛探索。但裸露的BPQDs在生理环境下降解过快,在体内循环过程中,会导致其光学性能下降,从而影响其光热治疗效果。外泌体膜可以保护BPQDs,防止其快速降解,从而显著提高了BEs的光热能力。并且从肿瘤细胞中提取的同源EXO表现出天然的生物相容性、优异的归巢效应和良好的内体逃逸能力。

2、光热疗法对实体瘤的疗效不仅取决于纳米药物的光热特性,更重要的是取决于穿透和积累的效率。然而,作为二维培养系统,细胞培养不能反映纳米粒子在肿瘤中的空间分布,难以对小鼠肿瘤模型进行完整的内部观察。为了研究光热剂在肿瘤空间中的分布情况以及是否能够均匀杀伤癌细胞,我们借助膀胱癌类器官,在三维环境中评估了实体瘤的穿透功效、杀伤肿瘤细胞的能力以及对BEs增殖和血管生成潜力的抑制作用。证明了适当浓度的BEs具有很强的渗透性,可以更均匀地分布在肿瘤组织中。

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/smll.202104585

( 通讯员:刘静)

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