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微管网络作为金纳米粒子辅助光热疗法的潜在靶向靶点
摘要: 光热疗法作为一种极具前景的癌细胞杀伤方法正受到越来越多的关注。尽管金纳米颗粒被认为是最有效的光热治疗剂之一,但其作用机制仍需深入探究。此外,研究表明金纳米颗?;嵊盏即硌局械南赴蛲?。因此,本研究通过考察叶酸功能化金纳米颗粒与金包覆四氧化三铁纳米颗粒与微管及微管相关蛋白tau的相互作用,旨在揭示这些纳米颗粒的细胞内靶点,并全面阐释光热治疗中金纳米颗粒的作用机制。我们采用多种光谱技术分析了金纳米颗粒与微管蛋白(Tubulin)和tau蛋白的相互作用。结果表明:这些金纳米颗粒能与tau和Tubulin结合,且其亲和力随温度升高而增强;金纳米颗粒与Tubulin/tau的相互作用淬灭机制为静态淬灭;疏水作用是金纳米颗粒结合Tubulin和tau的主要驱动力;两类金纳米颗粒均能稳定微管聚合物。这些发现提示tau和Tubulin是金纳米颗粒的细胞内靶点,并证实微管网络是光热治疗引发凋亡机制的核心环节。
关键词: 金壳四氧化三铁纳米颗粒、微管蛋白、金纳米颗粒、tau蛋白、光热疗法
更新于2025-09-23 08:20:54
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具有增强近红外吸收的花状Fe7S8/Bi2S3超结构用于高效化学-光热治疗
摘要: 尽管近年来已开发出多种光热治疗(PTT)纳米剂,但设计合理且易于合成的具有增强近红外(NIR)吸收性能的PTT纳米平台仍具挑战性。本研究通过简便的一锅溶剂热策略,成功制备了亲水性纳米片组装的花状Fe7S8/Bi2S3超结构。该纳米花在808 nm波长处的近红外吸收强度较纯Bi2S3纳米片提高1.54倍。值得注意的是,这些纳米花可作为pH/近红外双响应控释药物载体,在体内外均展现出优异的化疗-光热协同治疗效果。该纳米花体系为开发兼具增强近红外吸收特性与化疗-光热协同抗癌效应的其他纳米剂提供了新思路。
关键词: Fe7S8/Bi2S3、化疗、纳米花、光热疗法、近红外吸收、药物递送
更新于2025-09-23 23:59:17
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提升Cu<sub>2-x</sub>Se纳米晶体的放疗增敏与光热性能以实现原位乳腺癌的协同放光热治疗
摘要: 肿瘤与正常组织对电离辐射反应的微小差异一直是肿瘤放疗的重要难题。本研究报道哑铃状异质硒化铜-金纳米晶体可作为高效放疗增敏剂。与异质结构共培养后,4T1肿瘤细胞X射线的平均致死剂量可大幅降低约40%(从1.81戈瑞降至1.10戈瑞)。得益于异质结构的协同效应,该X射线剂量也显著低于Cu2-xSe+Au纳米颗粒混合物(1.78戈瑞)、Cu2-xSe纳米颗粒(1.72戈瑞)及Au纳米颗粒(1.50戈瑞)单独作用时的效果。研究表明,与金形成异质结构后,Cu2-xSe纳米颗粒的增敏比显著提升45%(从1.1增至1.6)。此外,由于局域表面等离子体共振的协同作用,这些异质纳米晶体还表现出更强的光热转换效率。这些特性使其成为理想的多模态成像造影剂(尤其适用于标记放射性同位素后的光声成像、计算机断层扫描及单光子发射计算机断层扫描),并作为成像引导的协同放-光热治疗癌症的增敏剂。该研究为通过高Z元素工程化低Z纳米材料构建具有增强协同效应的异质纳米结构,实现肿瘤诊疗一体化提供了新思路。
关键词: 放射增敏剂、多模态成像、放射治疗、异质纳米颗粒、光热疗法
更新于2025-09-24 08:00:14
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Bi2S3棒状海胆形中空微球:简易合成、光控药物释放用于肿瘤消融的光声成像及化疗-光热治疗
摘要: 中空纳米结构因其独特的内部空腔,在药物递送、锂电池和催化等重要潜在应用领域引起了广泛关注。本研究采用特定硬模板,通过简便快速的离子交换法合成了具有棒状海胆形貌的硫化铋中空微球(简称U-BSHM)。通过分析不同样品在早期阶段的形貌演变,阐明了U-BSHM的生长机制。所得U-BSHM展现出优异的宽波段紫外-可见-近红外吸收能力及卓越的光热转换效率。通过将熔点约38℃的相变材料十四醇(PCM)与亲水性化疗药物盐酸阿霉素(DOX)负载于中空内部,形成(PCM+DOX)@Bi2S3纳米复合材料(简称PD@BS),该材料可作为时空精准控释载体,用于肿瘤光声成像及化疗-光热联合治疗。在808 nm近红外激光照射下,该纳米复合材料通过吸收光子转化为热能提升环境温度,当温度达到PCM熔点时触发中空腔内DOX释放。体外与体内实验系统验证了该化疗-光热疗法的杀灭效率,同时通过光声成像引导的联合治疗完全抑制了植入肿瘤生长。这类海胆状中空纳米结构有望成为肿瘤多模态生物成像与治疗的重要候选材料。
关键词: 化疗-光热疗法、牺牲模板法、光控药物释放、光声成像、硫化铋(Bi2S3)
更新于2025-09-19 17:13:59
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藤黄酸通过下调热休克蛋白表达增强基于黑磷量子点(BPQDs)的协同化疗-光热治疗
摘要: 为获得协同治疗效益并解决高效黑磷量子点(BPQDs)的固有局限性,我们采用超临界二氧化碳(SC-CO2)技术制备了聚(L-乳酸)-聚乙二醇-聚(L-乳酸)(PLLA-PEG-PLLA)三嵌段共聚物基纳米复合材料,共载BPQDs与藤黄酸(GA),实现光声(PA)成像引导的协同化疗-光热治疗。一方面,BPQDs通过高光热转换效率产生近红外(NIR)诱导的高温效应;另一方面,GA的NIR响应性释放通过与应激过表达的热休克蛋白(HSP)-90特异性结合,促进早期凋亡以对抗耐热肿瘤细胞。GA显著提升了BPQDs的早期及晚期凋亡水平,从而增强光热治疗(PTT)效果。此外,聚合物包封显著提高了BPQDs的化学及光热稳定性。研究表明,这种采用环保超临界流体(SCF)技术制备的纳米复合材料能有效?;た山到釨PQDs,通过增强的协同效应展现出优异的肿瘤消融潜力。
关键词: 协同效应、近红外响应性、黑磷、热休克蛋白、光热疗法
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于稳定且结构有序的近红外铂(II)乙炔基金属环介导的癌症光疗法
摘要: 具有高稳定性和强近红外(NIR)吸收的金属环化合物的开发对生物医学应用具有重要意义。然而,目前针对此类金属环的分子设计策略仍十分有限。本研究通过铂-炔键配位作用构建了一系列新型稳定且结构明确的近红外吸收金属环化合物(M1-M3),展现出优异的光转化性能,可用于癌症光疗。这些金属环不仅具有高稳定性与强近红外吸收特性,其吸收峰较相应前驱体红移约30纳米。铂元素的引入显著促进了包括单线态-三线态跃迁和非辐射跃迁在内的多重光转化过程。特别地,所制备的M3纳米颗粒(M3-NPs)在近红外照射下能高效转化为热效应和单线态氧,实现肿瘤消融治疗。这种新型铂-炔键金属环设计不仅具有复杂拓扑结构,更为精准癌症光疗提供了重要范式,对在金属环中嫁接刺激响应功能基团以开发高性能生物医用超分子材料具有重要价值。
关键词: 光动力疗法、近红外吸收、铂炔、光热疗法、金属环化合物
更新于2025-09-19 17:13:59
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半导体聚合物纳米颗粒作为近红外二区荧光成像与光热治疗的安全激光能量下的诊疗系统
摘要: 结合第二近红外窗口(NIR-II,1000-1700 nm)荧光成像与安全激光能量密度下光热治疗(PTT)的诊疗系统,在临床前研究和实践中极具潜力,但开发具有足够有效NIR-II亮度和优异光热性能的此类系统仍具挑战。本研究报道了一种基于半导体聚合物纳米颗粒(L1057 NPs)的诊疗系统,可在980 nm激光照射下分别以低(25 mW/cm2)和高(720 mW/cm2)激光能量密度实现NIR-II荧光成像与PTT。综合消光系数、量子产率及NIR-II区发射占比等多参数评估,L1057 NPs的有效NIR-II亮度显著高于多数已报道有机NIR-II荧光团。其高亮度特性结合优异稳定性和良好生物相容性,能实现全身及脑血管实时成像,并高清晰度检测脑缺血性卒中与肿瘤。卓越的光热性能及980 nm波长的高最大允许曝光量(MPE)限值,使L1057 NPs可在安全激光能量密度下进行肿瘤PTT。该研究表明L1057 NPs作为安全激光能量密度下NIR-II成像与PTT的优异诊疗系统,在广泛生物医学应用中具有重要潜力。
关键词: 纳米粒子,有效的近红外二区亮度,半导体聚合物,光热疗法,荧光成像
更新于2025-09-19 17:13:59
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温度控制合成具有宽范围光吸收的中空多孔金纳米粒子
摘要: 本文介绍了一种简单易行的中空多孔金纳米粒子(AuHP NPs)合成方法,该方法可精确控制粒径与孔隙尺寸,并实现宽范围光吸收(500-900 nm连续吸收)。研究通过透射电镜(TEM)结合选区电子衍射、X射线衍射及紫外-可见光谱对纳米粒子进行了表征。TEM图像显示:通过调节合成温度(60°C时粒径35±4 nm,90°C时76±8 nm)可实现粒径调控?;谀擅卓紫抖栽?近场光学特性及电磁能-热能高效转化的影响,研究将其应用于模拟光热癌症治疗——采用650 nm和808 nm激光分别照射SW480与SW620两种癌细胞系。实验表明:当AuHP NPs作为光敏剂时,细胞死亡率介于20%-50%之间,且随粒子直径减小而升高。这些优异特性使AuHP NPs在众多生物医学研究中具有重要应用价值。
关键词: 光热疗法、宽范围光吸收、温度控制合成、中空多孔金纳米粒子
更新于2025-09-19 17:13:59
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受生物矿化启发的纳米酶用于单波长激光激活的光热-光动力协同治疗缺氧肿瘤
摘要: 缺氧是大多数实体瘤的特征之一,会严重阻碍化疗、放疗和II型光动力治疗等依赖氧的治疗方式的疗效。本研究通过生物矿化策略首次制备了类过氧化氢酶纳米酶RuO2@BSA(RB),并进一步在蛋白壳层负载高效近红外光敏剂(IR-808-Br2),构建出安全通用的RuO2@BSA@IR-808-Br2(RBIR)用于缺氧肿瘤的成像引导增强光疗。RB不仅具有类过氧化氢酶活性,还能作为光热剂在近红外照射(808 nm)下加速供氧。负载的近红外光敏剂可在相同激光照射下即时将分子氧(O2)转化为细胞毒性的单线态氧(1O2)。结果表明RBIR实现了疗效增强且副作用可忽略的治疗效果。其简单的合成路线、成像引导及单波长激发的光疗特性,使该纳米酶成为极具临床应用前景的治疗剂。
关键词: 生物矿化、实体瘤、光动力疗法、IR-808-Br2、光热疗法、纳米酶、RuO2@BSA、缺氧
更新于2025-09-19 17:13:59
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红细胞膜纳米胶囊:用于癌细胞治疗的光热-光化学耦合剂仿生递送与可控释放
摘要: 光热疗法(PTT)通过仅在肿瘤部位触发光信号升温来清除癌细胞,被视为一种极具前景的癌症治疗策略。然而基于光敏剂的光热疗法因光热剂生物相容性差而限制了体内应用。采用红细胞膜包封光热剂虽能解决此问题,但额外表面涂层会抑制散热,不利于后续治疗。本研究通过将光催化剂二氧化钛胶体与光热剂金纳米棒(Au NRs)封装于红细胞膜囊泡中,制备出生物仿生纳米胶囊用于光信号激活的癌症治疗。所制得的Au/TiO2@RBC纳米胶囊可通过表面细胞膜涂层的催化降解实现金纳米棒的可控释放,释放后的金纳米棒经近红外激光照射产生治疗信号。同时,光催化产生的活性氧(ROS)有助于光动力杀伤肿瘤细胞。因此,本研究所制备的生物仿生纳米胶囊将为癌细胞治疗研发提供助力。
关键词: 癌症治疗、二氧化钛、红细胞膜、仿生纳米胶囊、金纳米棒、光热疗法
更新于2025-09-19 17:13:59