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光動力療法(PDT)是一種很有前景的局部治療方法,在乳腺癌治療方面具有顯著優勢,但光敏劑的脫靶激活是PDT的主要障礙,此時需要在癌細胞中選擇性地激活光敏劑來克服這個問題。據此科研團隊使用二硒鍵連接透明質酸(HA)和光敏劑二氫卟酚e6(Ce6),以組裝可靶向增強PDT的膠束(HA-sese-Ce6 NPs)來解決上述問題。
文獻簡述
PDT的治療效果基于光敏劑的激活,二氫卟吩e6 (Ce6)是一種高效、低毒性的廣泛應用的光敏劑。當光敏劑暴露在一定波長的光下時,會釋放出單線態氧(1O2) 殺死癌細胞。但由于1O2在PDT過程中半衰期短,僅能在特定的區域內發揮治療作用。這使得非常需要光敏劑的精確遞送。
此外,光敏劑的非特異性激活會引起細胞毒性,且其水溶性較差,這使得將其有選擇性地遞送至**部位是個挑戰。
在此,科研學者想到目前有各種納米藥物遞送系統可以解決這個問題,選擇性遞送疏水性藥物和光敏劑來優化藥代動力學,從而獲得更好的療效和減少脫靶副。而基于納米顆粒的藥物遞送的臨床轉化存在一些局限性,使用合成材料有風險,生物安全成本不斷增加。因此,需要設計簡單且由生物相容性材料制成的藥物載體。
科研人員研究中發現硒在細胞生長和功能中發揮著重要作用,具有硒的抗癌活性,且有高反應性和敏感性。由于它們對氧化和還原的高度敏感性,含二硒化物的聚合物可作為藥物遞送候選物,其在具有豐富氧化還原刺激的**微環境中進行受控藥物釋放。另外,在PDT藥物遞送中特別有利的二硒鍵另一特性是對1O2和600nm波長具有光的敏感性,給藥系統中的二硒鍵被1O2裂解會釋放產生更多藥物分子到**細胞。
另一配體選擇透明質酸(HA),它能在**基質中過度表達,HA可以通CD44調節癌細胞的增殖和遷移。因此HA可作為一種有前途的抗癌藥物遞送的癌癥靶向配體。并且HA具有高水溶性、生物相容性和易于功能化的優點。目前許多HA藥物偶聯物和基于HA的膠束也被廣泛應用。
綜上科研材料,科研人員據此設計了一種光敏劑輸送系統,將二硒鍵結合到自組裝膠束中,HA用作親水殼通過二硒鍵接枝到疏水核Ce6上,合成了兩親性透明質酸-二氫卟吩e6 (HA-SeSe-Ce6) 聚合物,并通過自組裝形成膠束。
體外研究觀察到Ce6的氧化還原響應和正反饋調節釋放。在細胞毒性測定和體外細胞攝取測定中,與游離 Ce6 處理組相比,證實了細胞中 HA-sese-Ce6 NPs增加的PDT效率和靶向內化。
HA-sese-Ce6膠束的合成
HA-sese-NH2 是通過將HA (mW ≈20 k) 與二鹽酸硒代胱胺 (C 4 H 12 N 2 Se 2 ·2HCl) (摩爾質量比 1:1)經氨基-羧基反應來制備的。
隨后,Ce6通過氨基-羧基反應與 HA-sese-NH2的末端氨基結合。由于其兩親性,HA-sese-Ce6可以在水中通過自組裝形成膠束。HA充當親水涂層,Ce6充當膠束的疏水核心。
結論
綜上科研團隊成功制備了二硒鍵連接HA和Ce6的自組裝聚合物膠束HA-sese-Ce6 NPs,該膠束顯示出Ce6靶向、氧化還原敏感遞送藥物分子至乳腺癌細胞。體外實驗結果表明該膠束可以實現治療效果的正反饋最大化,活化的Ce6會產生單線態氧分子,這有助于破壞膠束上更多的二硒鍵。這種獨特的膠束表現出很好的抗癌作用和轉移抑制作用,是一種改善乳腺癌治療光敏劑遞送的有前景的策略。
本文涉及的科研材料
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本文涉及的定制技術
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原文獻鏈接:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6477080/
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