為實現(xiàn)腫瘤的精準(zhǔn)診療,開發(fā)腫瘤微環(huán)境(TME)刺激響應(yīng)性成像診斷和藥物遞送的智能納米藥物至關(guān)重要。然而,由于腫瘤部位復(fù)雜的生理和病理障礙,實現(xiàn)納米藥物的高效腫瘤遞送仍然面臨著巨大挑戰(zhàn)。因此,在開發(fā)新型智能診療納米平臺時,需要考慮多種障礙,主要包括免疫清除、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)引起的滯留效應(yīng)、高間質(zhì)液壓力、血管滲漏和淋巴引流不良等。為了克服免疫和RES器官清除,由于癌細(xì)胞膜(CCM)上存在免疫片段、抗原和膜錨蛋白,多種CCM包裹的仿生納米平臺被賦予了免疫逃逸和同源腫瘤靶向能力。為了實現(xiàn)精準(zhǔn)的成像診斷、有效的腫瘤給藥和降低全身毒副作用,設(shè)計TME(酸性pH、過量谷胱甘肽(GSH)等)刺激響應(yīng)性釋放藥物的智能納米藥物尤為關(guān)鍵。
對于納米藥物的開發(fā)來說,傳統(tǒng)合成方法存在諸多缺陷,在重復(fù)性制備相同理化性質(zhì)和足夠數(shù)量的高質(zhì)量納米平臺方面顯得力不從心。特別是不同批次的納米平臺差異較大,這嚴(yán)重阻礙了其臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。相比之下,微流控技術(shù)能夠通過在微米尺度空間操控微流體進(jìn)行反應(yīng),可以精確控制納米平臺的合成過程,包括成核、生長和聚集。微流控作為一種很有前途的技術(shù),具有試劑損耗低、可控制備和一步合成等特點,在合成高質(zhì)量納米平臺方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢,能極大助力納米藥物的臨床轉(zhuǎn)化。
圖1. FDPC的微流控制備(A)和NFDPC的非微流控制備(B)及其用于動態(tài)T2/T1 MR成像導(dǎo)引的腫瘤光熱-化學(xué)-化學(xué)動力學(xué)三模態(tài)聯(lián)合治療的示意圖(C)。
圖2. 不同材料處理的細(xì)胞活力檢測結(jié)果(A);不同方式處理后細(xì)胞內(nèi)GSH水平變化情況(B);(C-D)不同方式處理后細(xì)胞內(nèi)ROS水平變化情況。
圖4. 小鼠體內(nèi)治療過程示意圖(A);治療14天內(nèi)小鼠腫瘤體積及體重變化曲線(B-C);治療第14天腫瘤照片(D);治療第14天腫瘤切片的HE和TUNEL染色結(jié)果(E);治療第14天主要臟器切片的HE染色結(jié)果(F)。
簡言之,該研究設(shè)計的FDPC納米平臺的主要優(yōu)勢在于以下幾個方面:1)與傳統(tǒng)濕化學(xué)方法制備的類似物相比,基于微流控的方法制備的FDPC納米平臺具有更好的均一性、膠體穩(wěn)定性和TME刺激藥物釋放性能;2)通過二硫鍵的斷裂消耗GSH和基于超小鐵介導(dǎo)的ROS生成,調(diào)控腫瘤微環(huán)境,降低癌細(xì)胞的抗氧化能力,促使癌細(xì)胞對藥物和ROS敏感,減少毒副作用;3)FDPC納米平臺具有良好的同源靶向性能、光熱性能和GSH響應(yīng)的MR成像性能,可用于靶向腫瘤GSH響應(yīng)的動態(tài)T2/T1 MR成像和聯(lián)合治療。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.nantod.2022.101615
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