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黑色素基靶向纳米药物用于乳腺癌的光热治疗

高等学校化学学报 2023年第8期44卷 43-53页

作者：孙菁华郭春燕董杰张瑞平山西医科大学第一医院放射科太原030001

为提高小尺寸黑色素纳米颗粒(MNP)在肿瘤部位的靶向效应,设计合成了一种在肿瘤微酸性环境下可降解的羟基磷灰石杂化介孔氧化硅(MSN/HAP)对其进行负载,结合RGD导向肽构建了一种新型靶向纳米药物(MAN/HAP-MNP-RGD),用于小鼠乳腺癌的多模... 详细信息

为提高小尺寸黑色素纳米颗粒(MNP)在肿瘤部位的靶向效应,设计合成了一种在肿瘤微酸性环境下可降解的羟基磷灰石杂化介孔氧化硅(MSN/HAP)对其进行负载,结合RGD导向肽构建了一种新型靶向纳米药物(MAN/HAP-MNP-RGD),用于小鼠乳腺癌的多模态成像和光热治疗.对纳米颗粒进行了理化性能、细胞和活体实验.结果表明,颗粒尺寸约为60 nm,MNP的负载量为37.7%,在微酸性环境中呈现较好的降解性,且纳米颗粒的光热转化效率(η)高达40.29%.细胞实验结果也证明了纳米颗粒的高效摄取和对细胞的光热杀伤效果.此外,光声成像和磁共振成像结果表明,纳米颗粒在肿瘤部位表现出更高的累积和更长时间的滞留.活体实验结果证明,MAN/HAP-MNP-RGD具有最佳的治疗效果且具有很高的生物安全性,展现出潜在的应用前景.

关键词：羟基磷灰石杂化介孔氧化硅黑色素纳米颗粒光声成像磁共振成像光热治疗

聚多巴胺-阿霉素纳米颗粒对癌细胞的化疗-光热治疗协同作用

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高等学校化学学报 2015年第7期36卷 1389-1394页

作者：刘宇炜郭卓沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳110142

通过在水相中加入乙醇和氨水,将单分子多巴胺聚合成具有良好光热转换能力的聚多巴胺纳米颗粒(PDA),并利用π-π作用与共价键作用,将抗癌药物阿霉素(Dox)负载到聚多巴胺纳米颗粒的表面,制备了聚多巴胺纳米颗粒负载阿霉素(PDA-Dox),研究了... 详细信息

通过在水相中加入乙醇和氨水,将单分子多巴胺聚合成具有良好光热转换能力的聚多巴胺纳米颗粒(PDA),并利用π-π作用与共价键作用,将抗癌药物阿霉素(Dox)负载到聚多巴胺纳米颗粒的表面,制备了聚多巴胺纳米颗粒负载阿霉素(PDA-Dox),研究了PDA-Dox的药物缓释性能.结果发现,PDA-Dox能够在酸性环境下增加药物释放.细胞实验显示,PDA-Dox配合激光照射,能够通过化疗和光热治疗高效地杀死癌细胞.

关键词：聚多巴胺纳米颗粒阿霉素化疗光热治疗

小分子基温敏聚合物纳米粒子的制备及在近红外二区荧光成像与光热治疗中的应用

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高等学校化学学报 2022年第12期43卷 60-68页

作者：陈尚钰沈清明孙鹏飞范曲立南京邮电大学先进材料研究所南京210023

以有机小分子4,9-二(5-9H-芴-2-基-噻吩-2-基)-6',7-联苯[1,2,5]噻二唑并[3,4-g]喹喔啉(TQF)为前驱体,通过化学方法将其修饰为可引发可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)反应的小分子链转移剂TQF-苯基硫代链转移剂(CTA).以TQF-CTA为链转移剂... 详细信息

以有机小分子4,9-二(5-9H-芴-2-基-噻吩-2-基)-6',7-联苯[1,2,5]噻二唑并[3,4-g]喹喔啉(TQF)为前驱体,通过化学方法将其修饰为可引发可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)反应的小分子链转移剂TQF-苯基硫代链转移剂(CTA).以TQF-CTA为链转移剂,以偶氮二异丁腈为引发剂,引发N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯(OEGMA)发生RAFT聚合反应,合成了具有良好水溶性和较低临界溶解温度(LCST)的小分子基共聚物[TQF-P(NIPAAm-co-OEGMA),TPNO].将其直接溶于水中可制备成温敏的球形纳米粒子TPNO NPs.研究结果表明,TPNO NPs在温度大于LCST(35℃)时表现出一个明显的粒径变化和显著的荧光增强行为(2.2倍),并成功实现了对活体小鼠血管与肿瘤的明亮近红外二区(NIR-Ⅱ)荧光成像(FI).同时,TPNO NPs有着良好的光热转换效率(PCE=29.8%),通过体外细胞实验证明了其对细胞具有较好的光热治疗(PTT)效果.

关键词：近红外二区温敏聚合物纳米粒子荧光成像光热治疗

近红外光热转换剂氧缺陷二氧化钼的制备及其在光热治疗中的应用

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无机化学学报 2022年第9期38卷 1739-1751页

作者：王曾学刘艳赵盼张训迪阳一鸣孙鹏张秀云冯玉郑婷婷陈辰李伟山东中医药大学药学院济南250355 山东中医药大学中医药创新研究院济南250355 山东中医药大学针灸推拿学院中医药新材料研究院济南250355

通过水热合成法,以五氯化钼(MoCl_(5))为钼源,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为结构导向剂和还原剂,制备了二氧化钼(MoO_(2))纳米颗粒,对纳米材料进行X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱、X射线光电子能谱(X... 详细信息

通过水热合成法,以五氯化钼(MoCl_(5))为钼源,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为结构导向剂和还原剂,制备了二氧化钼(MoO_(2))纳米颗粒,对纳米材料进行X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱、X射线光电子能谱(XPS)、电子自旋共振谱(EPR)等表征,结果表明制备的MoO_(2)纳米颗粒粒度约18 nm,粒度均匀,具有丰富的氧缺陷,在650~1100 nm的近红外区具有良好的光吸收能力。光热测试表明该材料100μg·mL^(-1)的水溶液10 min内升温达31.5℃,光热转换率高达67.9%,并且具有优异的光热稳定性。细胞毒性实验表明低剂量的该纳米材料对细胞几乎没有毒性,且对肝癌细胞的光热杀伤效果明显。

关键词：氧缺陷二氧化钼水热合成法光热治疗

铁基纳米粒子制备及用于pH响应双模态磁共振成像引导下肿瘤光热治疗

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分析化学 2019年第5期47卷 678-685页

作者：刘建华王雷张天琪王建秋龚雪崔凤至郑建军李波施展吉林大学化学学院无机合成与制备国家重点实验室吉林大学第二医院放射线科宁波市第二医院放射线科

肿瘤早期诊断对于选择合适的治疗方案至关重要,而单一模态磁共振成像（MRI）难以满足精确诊断的要求。本研究构建了聚丙烯酸（PAA）修饰的Fe;O;@MnO;纳米粒子（Fe;O;@MnO;@PAA）用于pH响应的T;/T;双模态MR成像,同时能够介导肿瘤的光热... 详细信息

肿瘤早期诊断对于选择合适的治疗方案至关重要,而单一模态磁共振成像（MRI）难以满足精确诊断的要求。本研究构建了聚丙烯酸（PAA）修饰的Fe;O;@MnO;纳米粒子（Fe;O;@MnO;@PAA）用于pH响应的T;/T;双模态MR成像,同时能够介导肿瘤的光热治疗。以Fe;O;为核,可以使Fe;O;@MnO;@PAA纳米粒子在磁共振成像的T;信号明显减低; MnO;纳米壳在肿瘤内的酸性环境下可分解为顺磁性的Mn;,能够增强T;信号。这种pH响应的T;/T;双模态MRI造影剂具有良好的敏感性和特异性,可以为肿瘤诊断提供更全面、更详实的信息。此外,Fe;O;@MnO;@PAA纳米粒子在近红外区表现出优异的吸收能力,可作为一种良好的光热转换材料介导肿瘤的光热治疗。这种pH响应的双模态磁共振成像介导光热治疗的新型纳米诊疗剂,在肿瘤的MRI诊断及光热治疗方面表现出良好的应用潜能。

关键词：诊疗剂磁共振成像双模态成像近红外光光热治疗

纳米材料在肿瘤光热治疗中存在的问题及解决策略

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发光学报 2022年第7期43卷 995-1013页

作者：常梦宇王曼侯智尧林君中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室吉林长春130022 南洋理工大学物理与数学科学学院新加坡637371 广州医科大学基础医学院广东广州511436

由于其非侵入性、时空可控性和高效性,光热治疗(PTT)在抗肿瘤治疗领域迅猛发展。然而,PTT存在的一些问题阻碍了其进一步的临床转化。鉴于此,本文首先简要介绍了光热转换原理和PTT抗肿瘤机制。随后着重总结了PTT在发展过程中遇到的问题... 详细信息

由于其非侵入性、时空可控性和高效性,光热治疗(PTT)在抗肿瘤治疗领域迅猛发展。然而,PTT存在的一些问题阻碍了其进一步的临床转化。鉴于此,本文首先简要介绍了光热转换原理和PTT抗肿瘤机制。随后着重总结了PTT在发展过程中遇到的问题和不足,并列举了相应的解决策略,主要包括:调控纳米材料的形貌、构建异质结结构、选择合适的光学窗口来提高纳米材料的光热转换效率;设计多模态协同治疗模式来克服单一PTT的局限性;提高纳米材料的肿瘤富集量来增强抗癌治疗效果;以及构建肿瘤微环境激活的光热转换试剂和设计低温PTT模式来提高纳米药物的生物安全性。最后,对PTT的未来前景和发展进行了展望。

关键词：光热治疗光热转换效率协同治疗肿瘤微环境激活治疗低温热疗

聚多巴胺修饰金纳米花的可控制备及在光热治疗中的应用

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高等学校化学学报 2020年第3期41卷 465-472页

作者：邬丰任刘永佳陆学民朱邦尚上海交通大学分析测试中心上海200240 上海交通大学化学化工学院上海200240

采用无模板法制备了金纳米花,其形状与粒径大小可以通过改变反应温度和还原剂抗坏血酸的用量来调控;然后,通过多巴胺的表面原位聚合反应制备了聚多巴胺修饰的金纳米花,以提高其在近红外区的吸收能力及生物相容性.采用透射电子显微镜(TEM... 详细信息

采用无模板法制备了金纳米花,其形状与粒径大小可以通过改变反应温度和还原剂抗坏血酸的用量来调控;然后,通过多巴胺的表面原位聚合反应制备了聚多巴胺修饰的金纳米花,以提高其在近红外区的吸收能力及生物相容性.采用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和纳米粒度/Zeta电位仪等对金纳米花和聚多巴胺修饰金纳米花的形态、粒径和光学特性进行了表征;通过傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)分析证明聚多巴胺修饰成功;X射线衍射(XRD)分析结果表明,聚多巴胺修饰前后金纳米花的晶体结构未变;最后,采用噻唑蓝(MTT)法体外评价了聚多巴胺修饰金纳米花的细胞毒性.研究结果表明,反应温度越低,金纳米花表面分支结构越丰富,以0℃为最佳反应温度;还原剂抗血酸的用量越高,金纳米花粒径越小;金纳米花粒径在60~100 nm范围内可调,最大吸收波长为575~650 nm.经聚多巴胺修饰后,金纳米花的最大吸收波长发生了显著红移(>80 nm),近红外区的吸收范围显著扩大.通过调控多巴胺溶液浓度,可将金纳米花表面聚多巴胺层的厚度控制在8~14 nm.在808 nm激光辐照下,聚多巴胺修饰金纳米花溶液可迅速升温至57℃.此外,细胞实验结果表明,聚多巴胺修饰后金纳米花的细胞毒性更低.用其对HeLa肿瘤细胞进行光热治疗后,细胞存活率仅为10%.因此,聚多巴胺修饰金纳米花作为光热试剂在肿瘤治疗领域具有潜在的应用前景.

关键词：金纳米花聚多巴胺形貌近红外吸收光热治疗

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基于光声温度精准调控的光热治疗方法

中国激光 2020年第10期47卷 203-213页

作者：马一鸣马立勇秦泽政孙明健哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院山东威海264209 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150000

光热治疗是一种非侵入式、靶向性的新型治疗技术,但现有的光热治疗技术不能实时监测靶区的温度分布,且开环的激光控制方式不仅增大了治疗难度,也会对病灶周边的正常组织造成不可逆损伤。为此,提出了一种基于光声温度精准调控的光热治疗... 详细信息

光热治疗是一种非侵入式、靶向性的新型治疗技术,但现有的光热治疗技术不能实时监测靶区的温度分布,且开环的激光控制方式不仅增大了治疗难度,也会对病灶周边的正常组织造成不可逆损伤。为此,提出了一种基于光声温度精准调控的光热治疗方法。研究了基于光声图像的温度成像算法,提出了光声温度敏感因子的概念,设计了基于光声温度敏感因子的闭环温度控制算法,最后搭建了一套基于光声温度精准调控的新型光热治疗系统,并进行了仿体实验。实验结果表明:基于光声温度精准调控的光热治疗方法可实现靶区温度的非接触式精准测量与控制,系统调节时间在10 s以内且温度控制均方根误差在0.7 ℃以内。基于光声温度精准调控的光热治疗方法可以作为一种更精准、高效的辅助手段应用于光热治疗领域。

关键词：医用光学光热治疗光声测温敏感因子精准调控

光热治疗联合降解肿瘤细胞周围基质治疗三阴性乳腺癌的实验研究

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中华肿瘤杂志 2023年第11期45卷 926-933页

作者：张洁李阳唐玉霞吴飞云王守巨南京医科大学第一附属医院放射科南京210000

目的探讨降解肿瘤细胞周围基质对聚乙二醇修饰的金纳米星(GNS-PEG)肿瘤递送及三阴性乳腺癌光热治疗疗效的影响。方法构建GNS-PEG颗粒,观察其理化特征并检测其光热性能。在细胞水平检测常山酮(HF)和光热治疗的细胞毒性。于BALB/c裸鼠皮... 详细信息

目的探讨降解肿瘤细胞周围基质对聚乙二醇修饰的金纳米星(GNS-PEG)肿瘤递送及三阴性乳腺癌光热治疗疗效的影响。方法构建GNS-PEG颗粒,观察其理化特征并检测其光热性能。在细胞水平检测常山酮(HF)和光热治疗的细胞毒性。于BALB/c裸鼠皮下接种4T1细胞建立三阴性乳腺癌小鼠模型。经尾静脉注射5次HF(HF组),对肿瘤组织切片行马松染色及转化生长因子β1(TGFβ1)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、CD31免疫组化染色,观察肿瘤基质降解效果。经尾静脉注射5次HF后再注射GNS-PEG(HF+GNS-PEG组),采用电感耦合等离子体质谱法测定肿瘤组织中GNS-PEG的含量。以近红外激光照射GNS-PEG组和HF+GNS-PEG组小鼠的肿瘤部位,用红外摄像机记录温度变化。观察各组小鼠的肿瘤生长和体重变化情况。对各组小鼠的肿瘤组织切片行Ki-67免疫组化染色、原位末端转移酶标记染色和HE染色,观察肿瘤增殖、凋亡及坏死情况。对各组小鼠的心、肝、脾、肺及肾组织切片行HE染色,观察细胞形态变化。结果成功构建了具有多枝结构的GNS-PEG颗粒,粒径为73.5 nm。GNS的吸收峰为810 nm,处于近红外区。GNS-PEG的光热转换率高达79.3%,并且可以通过激光能量控制光热效果。HF具有浓度依赖的细胞毒性,当HF浓度达1000 nmol/L时,4T1细胞存活率低至(22.8±2.6)%。GNS-PEG的光热作用对4T1细胞杀伤效果显著,当浓度达25 pmol/L时,细胞存活率为(32.7±5.2)%。HF组小鼠肿瘤组织中胶原蛋白容积分数、TGFβ1积分光密度和α-SMA积分光密度分别为(2.1±0.2)%、3.1±0.4、5.2±1.9,均低于对照组(均P光热治疗疗效。

关键词：三阴性乳腺肿瘤细胞周围基质常山酮金纳米星光热治疗药物递送