納米醫(yī)學(xué)是生物醫(yī)學(xué)的一個相對較新的領(lǐng)域,開發(fā)可降解的高效藥物傳遞系統(tǒng)(DDS)成為一個熱門的研究課題。光刺激的DDS可遠(yuǎn)程激活、時間和空間高度精確。鄰硝基芐酯(ONB)給予一定光照后,可以發(fā)生不可逆光化學(xué)反應(yīng);在紫外光下,PONB的DDS系統(tǒng)可發(fā)生降解,釋放藥物的同時,裂解產(chǎn)物被排出體外,既滿足了高效的控制釋放需求,同時具有較低的生物毒性。然而,ONB基團(tuán)只對紫外光敏感,且空間位阻較大。目前,主要通過膠束的方法構(gòu)建紫外光響應(yīng)的鄰硝基芐基DDS。而膠束結(jié)構(gòu)不牢固,且紫外光組織穿透性差,生物毒性大,限制了其在生物體的應(yīng)用。近紅外光對組織損傷小,穿透性強(qiáng)。稀土上轉(zhuǎn)換納米粒子可利用近紅外光激發(fā)將能量上轉(zhuǎn)換而發(fā)出紫外光的特性可激發(fā)鄰硝基芐裂解實(shí)現(xiàn)控制釋放,有望解決光響應(yīng)DDS迫在眉睫的問題。
圖1(a)納米膠囊的合成路線和(b)藥物在納米膠囊上的負(fù)載和釋放紫外光譜。
圖2(a)UCNPs@PAMNBOC/MAA 納米膠囊的聚合物殼隨著光照時間的增加而發(fā)生的降解過程;(b)不同NIR照射時間后的DLS曲線;(c)UCNPs@PAMNBOC/MAA納米膠囊粒徑隨光照時間的變化曲線。
通過細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)證明納米膠囊能夠被MCF-7細(xì)胞有效內(nèi)化,并通過添加不同的內(nèi)吞抑制劑研究其內(nèi)化機(jī)理,結(jié)果表明納米膠囊是通過小窩蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑進(jìn)入細(xì)胞中。進(jìn)一步,對納米膠囊處理MCF-7進(jìn)行了不同條件下的實(shí)驗(yàn)。沒有納米膠囊的對照組和NIR組呈現(xiàn)較高的細(xì)胞存活率,證明NIR照射對細(xì)胞是生物友好的。游離的DOX組呈現(xiàn)較少的細(xì)胞存活率,表明化療藥物產(chǎn)生了更大的細(xì)胞毒性。而空白納米膠囊及其光解副產(chǎn)物對MCF-7細(xì)胞具有低毒性。載藥后納米膠囊在近紅外光作用下呈現(xiàn)較低的細(xì)胞存活率,證明近紅外輻射刺激是控制DOX-UCNPs@PAMNBOC/MAA納米膠囊釋放DOX并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的有效方法。
論文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.biomac.2c01404
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