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功能化聚吡咯纳米颗粒增强的光声和光热效应用于肿瘤近红外诊疗治疗
摘要: 具有近红外(NIR)响应功能的纳米材料在肿瘤诊疗领域极具应用前景,但构建兼具增强诊疗效能与优异生物相容性的NIR响应纳米材料仍面临重大挑战。本研究通过选用聚多巴胺作为各组分的连接桥梁,成功设计并制备了聚乙二醇化吲哚菁绿(ICG)负载的聚吡咯纳米颗粒(PPI NPs),展现出更强的肿瘤NIR响应诊疗能力。结合体外细胞实验与体内评估证实:通过流式细胞术/共聚焦检测及活体光声成像分析表明,所制PPI NPs不仅生物相容性优异,还能有效内化于HeLa细胞并在HeLa肿瘤组织中滞留。在光声成像引导下,采用PPI NPs联合激光治疗实现了肿瘤的光热消融,其疗效显著优于未负载ICG的纳米颗粒组。这种协同增强的光声-光热效应主要源于功能化聚吡咯纳米颗?!貌牧夏芾媚擅子盏嫉哪谄ど┫窒蟾行У馗患谥琢霾课徊⒈3窒喽愿さ闹土羰奔洹I鲜鼋峁砻?,所设计的PPI NPs具有优异的NIR响应特性,在肿瘤NIR诊疗应用中展现出重要潜力。
关键词: 聚吡咯纳米颗粒、光声成像、光热疗法、功能化纳米材料、近红外(NIR)响应性、诊疗一体化治疗
更新于2025-09-23 15:21:21
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超分子光热纳米材料:精准癌症治疗的新范式
摘要: “超分子光热效应”这一概念指的是由分子光热敏化剂超分子组装所产生的集合特性和光热转换效率。本综述探讨了通过多种分子自组装策略在纳米尺度上组装的有机超分子光热材料,这些材料与多种非共价相互作用的组织相关联。在这些材料中,单个光敏剂分子通常通过自组装以某种形式聚集,与单体光敏剂分子相比,这种聚集形式表现出增强的生物稳定性、更高的光热转换效率以及伴随光致发光猝灭的光热治疗效果提升。这些超分子光热效应受分子间非共价相互作用(尤其是疏水效应)的控制或影响,这与传统敏化剂分子、聚合物及无机光热剂的机制不同。重点在于自组装策略如何产生超分子光热效应,包括聚合物和蛋白质的制备、小分子自组装以及供体-受体二元体系的构建。着重讨论了超分子光热纳米材料的合理设计、药物递送及体内光热治疗效果。最后,就技术进步和临床转化两方面,探讨了这些超分子光热纳米材料的关键挑战和前景。
关键词: 光热疗法、纳米材料、癌症治疗、超分子光热效应、自组装
更新于2025-09-23 15:21:21
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GNRs/PPy/m-SiO2核壳杂化材料作为高效化疗-光热治疗药物纳米载体
摘要: 光热疗法与化疗(光热-化疗)联合应用作为一种新型治疗策略,因其在破坏癌细胞方面具有协同增效作用而备受关注——光热疗法产生的高温能促进药物向肿瘤递送,相比单一治疗方式可显著提升疗效。本研究构建了一种由金纳米棒(GNRs)、聚吡咯(PPy)和介孔二氧化硅组成的新型纳米材料载体(GNRs/PPy/m-SiO?核壳杂化结构)。装载抗癌药物阿霉素(DOX)后,我们系统研究了GNRs/PPy@m-SiO?-DOX杂化体的光热效应及药物释放行为,并揭示了其体外/体内的近红外(NIR)光热-化疗效果。结果表明:NIR诱导的光热效应能有效促进药物释放,且联合治疗展现出更强的协同效应和卓越的肿瘤治疗效果。
关键词: 药物控释、金纳米棒、介孔二氧化硅、联合治疗、光热疗法、导电聚合物
更新于2025-09-23 15:21:21
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工程化金属有机框架用于光声成像引导的化疗/光热联合肿瘤治疗
摘要: 影像引导治疗在肿瘤治疗中具有显著潜力。通过整合不同治疗方式可实现联合肿瘤治疗并提高疗效。本研究利用传统金属有机框架材料MIL-100负载姜黄素,展现出优异的包封能力。通过在MIL-100表面包覆聚多巴胺修饰的透明质酸(HA-PDA)构建工程化MOF纳米颗粒(MCH NPs)。该HA-PDA包覆层不仅提升了纳米颗粒的分散性与稳定性,还为该纳米体系引入了肿瘤靶向能力。通过将姜黄素封装于MIL-100孔隙中并表面包覆HA-PDA,该纳米体系获得双阶段增强的光热转换性能,使MCH NPs具备高效的光热转换效率。静脉注射至荷HeLa瘤异种移植小鼠后,MCH NPs优先富集于肿瘤部位,实现光声成像引导的化疗/光热联合肿瘤治疗,达到近乎完全的肿瘤消融效果。体内外评估证实,工程化MOFs是实现影像引导联合肿瘤治疗的有效平台。
关键词: 姜黄素、光声成像、金属有机框架、化疗、光热疗法
更新于2025-09-23 15:21:21
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聚乙二醇化聚乙烯亚胺稳定的聚吡咯纳米颗粒负载阿霉素用于癌细胞的化疗-光热治疗
摘要: 多种治疗方式的联合应用对癌症的有效治疗具有前景。本研究开发了一种用于癌症化疗-光热治疗的多功能纳米颗粒(NPs)。采用简便的聚合方法,以聚乙烯亚胺(PEI)为稳定剂制备聚吡咯(PPy)NPs,随后进行聚乙二醇(PEG)修饰并负载抗癌药物阿霉素(DOX)。所得PPy-PEI-PEG NPs在近红外区表现出明显的吸收峰,具有良好的光热性能和光热稳定性。所载DOX的释放可通过pH值和激光刺激促进。与单一治疗方式相比,化疗与光热治疗的联合显示出更强的癌细胞杀伤效果。实验证实该纳米颗粒能有效被细胞内化。这种开发的多功能NPs有望成为癌细胞联合治疗的候选材料。
关键词: 聚吡咯纳米颗粒,聚乙烯亚胺,纳米医学,光热疗法,化疗
更新于2025-09-23 15:21:21
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近红外胶体金纳米结构的等离子体加热取向效应
摘要: 等离子体纳米结构辅助的光热疗法依赖于金属纳米粒子对光能的吸收。要合理运用等离子体辅助的浅表激光热疗程序,需分析随机取向胶体纳米结构的热等离子体行为。目前金属纳米结构光学加热中取向效应的定量分析尚未明确。本研究评估了偏振光照射下金属纳米粒子(SiO2/Au核壳颗粒、Au纳米三角片、Au纳米棒和Au纳米笼)的热学特性。通过三维全波场分析比较这些纳米粒子在不同结构取向下的吸光特性及温升变化。分析表明:非对称纳米结构因取向效应导致焦耳数产生显著波动(最高达50%),这可能限制其在胶体光热应用中的效能;而核壳纳米粒子与纳米笼的高旋转对称性使其在热辅助光疗应用中更具潜力——其吸光度基本不受胶体中取向影响(偏差小于2%)。我们的计算结果为金纳米笼作为高性能等离子体结构在胶体样品热学应用中的使用提供了新见解。
关键词: 焦耳数、光热疗法、金纳米结构、热等离子体学
更新于2025-09-23 15:21:01
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纳秒激光脉冲照射下金纳米颗粒中分子分解的动力学研究——以5-溴尿嘧啶为例
摘要: 激光照射的金纳米颗粒(AuNPs)能有效吸光并加热周围介质,从而在从等离子体催化到癌症光热治疗等领域具有广泛应用。因此,需要深入理解其热学、光学及电子诱导的反应路径。本研究以亲电性DNA碱基类似物5-溴尿嘧啶(BrU)为模型化合物,在不同条件下研究其在强纳秒激光脉冲照射的AuNPs附近的分解过程。通过紫外-可见(UV-Vis)光谱追踪了AuNPs的等离子体响应以及BrU浓度和光产物的变化规律,并分析其与辐照时间的关系。我们建立了动力学模型来确定BrU两条平行分解路径的反应速率,并评估了这些路径对激光能量密度及AuNPs吸附作用的依赖性。此外,分别采用原子力显微镜和有限时域差分计算测定了分解后AuNPs的尺寸及其电场增强效应。研究发现直接光反应影响较小,而AuNPs受热效应显著。但由于辐照后AuNPs尺寸减小,观察到激光能量密度与AuNPs等离子体响应之间存在权衡关系。因此多次激光脉冲照射下,AuNPs的分解可能限制可达到的温度上限。这些发现对于高效设计催化型等离子体系统具有重要参考价值。
关键词: 金纳米粒子、等离子体催化、5-溴尿嘧啶、激光照射、光热疗法
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于增强癌细胞光热与光动力协同损伤的等离子体纳米哑铃
摘要: 通过光辐照金纳米棒(Au NRs)产生纵向表面等离子体共振,以增强基于Au NRs的纳米哑铃结构(NDs)的局部电场。该结构通过特异性地在Au NRs两极包覆介孔二氧化硅,并将光敏剂吲哚菁绿(ICG)嵌入介孔中实现定制化设计。组装后的NDs具有优异的均一性和水分散性,在800 nm附近呈现强等离子体吸收。时域有限差分计算表明,NDs增强的局部电场主要分布在Au NRs两极的哑铃区域,显著提升了ICG的光子性能。在800 nm激光照射下,制备的NDs相比单独的Au NRs或ICG展现出更强的光热与光动力协同效应。实验证实了光热-光动力联合对鼻咽癌细胞的协同破坏作用,从而在更低近红外激光功率下引发显著细胞死亡。本研究证实,这种兼具高效光热与光动力效应的等离子体NDs在癌症治疗领域极具应用前景。
关键词: 光动力疗法、光热疗法、癌细胞、金纳米棒、吲哚菁绿、等离子体纳米哑铃
更新于2025-09-23 15:21:01
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介绍用于生物应用光热治疗的新共轭量子点
摘要: 众所周知,近红外(NIR)光源通过热疗可不可逆地消融良性肿瘤,即使作用于深层组织亦然。该波长范围的激光能深入穿透皮肤(3-5毫米)。在肿瘤部位应用新型稳定材料发射近红外光有助于癌症治疗。本文合成了共轭核壳结构Ag/SiO2/Ag与Au/SiO2/Au量子点(QDs)与吲哚菁绿(ICG)的复合材料,并研究了其近红外区的理论与实验吸收及发射特性?;贔RET模型阐释了所提出的核壳量子点的产热机制(高分辨率医学成像能力)与发射增强效应,结果显示含ICG的Ag/SiO2/Ag在近红外区的发射率较单独ICG提升四倍。此外,由于等离激元杂化效应与共振光穿透增强作用,该材料能使组织温度升高,适用于深层组织的光热治疗与近红外高分辨率医学成像。作为替代应用,这些具有优异特性的纳米颗粒可作为浅层及深层肿瘤治疗的热源。最终研究表明,Ag/SiO2/Ag量子点是实现该用途的最佳方案。
关键词: 癌症检测、荧光共振能量转移、成像、量子点、光热疗法
更新于2025-09-23 15:21:01
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超组装核壳介孔二氧化硅-金属酚网络纳米颗粒用于联合光热治疗与化疗
摘要: 多模态联合疗法将不同治疗方式整合于同一平台,可克服血液循环中药物过早流失等临床挑战并显著提升治疗效率。本研究报道了一种可实现双光热治疗与pH响应性化疗的联合治疗纳米平台:通过介孔二氧化硅纳米颗粒(MSN)与金属-酚网络(MPN)的超分子组装,抗癌药物可负载于MSN基质内,而外层MPN涂层赋予其双重光热效应与pH响应特性。近红外光照射下,MSN@MPN纳米平台展现出优异的光热效果及显著的pH触发释药性能。体外细胞实验表明该体系具有良好的生物相容性,负载抗癌药物后能有效杀伤肿瘤细胞,因此在肿瘤临床治疗中具有广阔应用前景。
关键词: 协同治疗、金属-多酚复合物、光热疗法、pH响应性
更新于2025-09-23 15:21:01