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光激活乏氧響應(yīng)型共軛高分子納米材料用作抗癌研究取得新進(jìn)展

時間：2021-04-11 14:59:03學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院學(xué)校：南京大學(xué)
??? 光動力療法（Photodynamic Therapy，PDT）是腫瘤治療中最活躍的研究領(lǐng)域之一，它通過光照光敏劑引發(fā)活性氧生成而殺死腫瘤，是一種侵入性非常小的抗腫瘤手段。
??? 南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院沈群東教授領(lǐng)導(dǎo)的電活性高分子研究小組和北卡大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系顧臻教授領(lǐng)導(dǎo)的智能遞藥研究小組共同設(shè)計了一種新型的用于光動力治療的制劑（Advanced Materials, DOI: 10.1002/adma.201505869）。整個體系基于一種光激活乏氧響應(yīng)型共軛高分子納米材料（CP-NI），能利用PDT產(chǎn)生的乏氧環(huán)境刺激抗腫瘤藥物遞送系統(tǒng)。在可見光的照射下，體系中的共軛高分子能誘導(dǎo)活性氧產(chǎn)生；與此同時，由該種高分子組成的納米載體系統(tǒng)能夠?qū)φT導(dǎo)的乏氧環(huán)境進(jìn)一步響應(yīng)釋放抗腫瘤藥物。
??? 該研究為刺激響應(yīng)性藥物遞送系統(tǒng)提供一種新穎的設(shè)計策略：一種刺激元素能夠激活腫瘤細(xì)胞內(nèi)新的一系列刺激機關(guān)，從而加強協(xié)同治療癌癥的效果。在該項研究中，納米載藥體系通過尾靜脈注射進(jìn)入小鼠體內(nèi)，經(jīng)過血液循環(huán)富集到小鼠的腫瘤部位。此時對腫瘤處進(jìn)行光照，在分子氧的參與下，CP-NI納米體系的活性氧生成單元將被激活，開始消耗腫瘤處氧氣以產(chǎn)生破壞性的活性氧；活性氧能氧化破壞各種生物大分子，使腫瘤細(xì)胞發(fā)生不可逆的損傷，促進(jìn)體系溶酶體逃逸；同時腫瘤細(xì)胞內(nèi)氧氣的消耗將加劇乏氧環(huán)境，這時CP-NI中的第二個設(shè)計將被激活，2-硝基咪唑單元在乏氧的條件下被細(xì)胞內(nèi)的生物體系還原成2-氨基咪唑，大大增強CP-NI在溶酶體中的溶解性，引起CP-NI納米載藥體系崩解，釋放出運載的抗癌藥物阿霉素（DOX）。釋放的DOX和活性氧一同扮演滅殺傷癌細(xì)胞的角色，即光動力治療和刺激響應(yīng)性化療協(xié)同作用。小鼠實驗表明，該程序式遞藥技術(shù)能有效抑制腫瘤生長。光激活乏氧響應(yīng)型共軛高分子納米材料在生物醫(yī)藥材料中具有較好的應(yīng)用前景。研究工作由南京大學(xué)博士生錢程根（北卡大學(xué)訪問學(xué)生）、陳宇雷和北卡大學(xué)博士生俞計成合作完成，同時得到國家自然科學(xué)基金、長江學(xué)者和創(chuàng)新研究團(tuán)隊項目以及中國國家留學(xué)基金項目的資助。



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