正如我们所知,乏氧不仅会增强肿瘤的侵袭性,还会增强肿瘤对药物治疗的抵抗力,从而降低了对肿瘤的治疗效果。在这项研究工作中,科研工作者设计了一种多功能IDPC
Zr-PEG纳米复合物,用于实现对肿瘤的氧气增强化疗-微波热疗的联合治疗。IL-DOX-PCM-CuOZrO2纳米复合物是通过在中空介孔ZrO2中载有CuO、IL、PCM和DOX而制备得到的。此纳米复合物具有以下优点:1)CuO在微波条件下产生的氧气来缓解肿瘤部位的乏氧环境,提高治疗效果;2)1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(IL)可改善微波热疗(MWTT);3)相变材料十四烷醇(PCM)可在调节DOX的释放。在体内抗肿瘤实验中,IDPCZr-PEG纳米复合物显示出较高的肿瘤抑制率。此外,IDPCZr-PEG纳米复合物中存在有原子序数高的Zr,因此,可采用CT成像对肿瘤治疗过程进行实时监测。这种联合治疗提供了一种非常有潜力的、将来可应用到临床上的肿瘤治疗方法。(a)IDPC
Zr-PEG纳米复合物的制备示意图。(b)可产生氧气的IDPCZr-PEG纳米复合物调节肿瘤乏氧环境,用于对肿瘤的增强化疗-微波热疗的联合治疗。图1IDPC
Zr-PEG纳米复合物的表征。(a)SiO2纳米颗粒的SEM图和TEM图。(b)ZrO2纳米颗粒的SEM图和TEM图。(c)CuOZrO2纳米复合物的SEM图和TEM图。(d)CuOZrO2纳米复合物的暗场TEM图。(e)CuOZrO2纳米复合物的明场TEM图。(f)Cu。(g)CuOZrO2纳米复合物中CuO晶格的HRTEM图。(h)Zr。(i)O。(j)IDPCZr-PEG纳米复合物的的FTIR光谱。(k)IDPCZr-PEG纳米复合物的EDS结果。图2CuO
ZrO2纳米复合物在微波条件下产生氧气的能力。(a)不同组中溶解氧的定性分析。(b)采用DO-BOD溶解氧仪测量溶解氧。图3IDPC
Zr-PEG纳米复合物体外微波加热、药物释放及细胞毒性的评估。(a)不同浓度的IDPCZr-PEG纳米复合物在微波照射条件下温度升高情况。(b)a图中相应升高的最高温度。(c)a图中相应的热成像仪图片。(d)IDPCZr-PEG纳米复合物在不同条件下的药物释放结果。(f-h)L,HepG2和H22细胞与不同浓度的IDPCZr-PEG纳米复合物共培养24h后的细胞毒性。(i)H22在与不同浓度的材料在相同处理条件下的细胞存活率。图4IDPC
Zr-PEG纳米复合物体内治疗实验的表征。(a)老鼠经尾静脉注射IDPCZr-PEG纳米复合物后6h和24h后各脏器中Zr的分布。(b)老鼠经尾静脉注射IDPCZr-PEG纳米复合物后6h和24h后肿瘤中Zr的分布。(c)FLIR图。(d)各个组温度升高情况。(e)体重变化曲线。(f)肿瘤增长曲线。(g)生存曲线。(h)肿瘤的照片。(i)肿瘤重量。(j)HE.图5IDPC
Zr-PEG纳米复合物体内外CT成像结果。(a,b)不同浓度的中空介孔ZrO2和CuOZrO2体外CT成像结果。(c)小鼠注射IDPCZr-PEG纳米复合物前后的CT成像结果。(d)小鼠注射IDPCZr-PEG纳米复合物后24h的CT成像结果。(e-g)小鼠注射不同剂量IDPCZr-PEG纳米复合物的CT成像结果。DOI:10./acsnano.8b
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