跳到主要内容

主题

新兴疗法

新兴疗法

纳米锭增强了超声对肿瘤的破坏

12 Jan 2021
Vanadium-doped titanium dioxide nanospindles

声动力疗法(SDT)是一种有前途的,无创的癌症治疗方法,它利用超声波激活声敏剂,从而产生攻击和破坏肿瘤细胞的活性氧(ROS)。研究人员来自 东吴大学 在中国,已经开发出一种新型的声敏剂,它比SDT可以对肿瘤造成的损害更大,而又不损害正常组织。写在 应用物理评论,他们描述了新型声敏剂如何抑制小鼠中人类乳腺癌肿瘤细胞的生长。

新型声敏剂基于钒掺杂的二氧化钛(V-TiO2)纳米主轴。钛白粉2 过去曾被用作敏化剂,但由于其电子结构存在宽带隙,因此效果不佳。这会导致被超声波剥离的电子与纳米粒子迅速复合,从而防止了ROS的产生。研究人员确定是否掺杂了TiO2 纳米粒子与钒形成纳米级的纺锤体,这将减小带隙,从而提高超声触发的ROS产生的效率。

主要作者王宪文及其同事还确定,钒掺杂可使纳米锭像微小的酶一样起作用,从而催化肿瘤中所含的过氧化氢产生高毒性的羟基自由基。这提供了通过化学动力学疗法杀死癌细胞的另一种方法。此外,他们报告说,纳米纺锤体会导致谷胱甘肽耗竭,这会进一步增加化学动力学产生的氧化应激–sonodynamic therapy.

研究人员创造了高质量的V-TiO2 纳米纺锤,然后用聚乙二醇涂覆以形成V-TiO2-PEG纳米锭具有良好的水溶性。经过初步测试,他们使用非癌性人脐静脉内皮细胞和乳腺癌细胞评估了纳米锭的细胞毒性。他们证实了V-TiO2-PEG纳米纺锤体对非癌细胞无明显的细胞毒性,但随着纳米纺锤体浓度的增加,癌细胞的生存能力降低。

接下来,研究小组研究了纳米纺锤体在癌细胞和 体内 在荷瘤小鼠中。将小鼠分成五组,分别接受:不治疗(对照组);和不进行治疗。超声波照射注射V-TiO2-PEG纳米锭;注射商用TiO2 纳米粒子加超声;和注射V-TiO2-PEG纳米锭加超声波。

对照组的肿瘤生长迅速,而仅纳米锭和仅超声组则受到中等程度的肿瘤生长抑制。接受纳米粒子/纳米锭加超声的小鼠的肿瘤生长被显着抑制,在接受V-TiO的动物中观察到最严重的肿瘤损害和坏死2-PEG纳米锭加超声波。 ROS染色显示后一组肿瘤切片显示最强的荧光,表明V-TiO2-PEG纳米锭加超声辐照在肿瘤组织中产生的ROS比仅纳米锭或超声产生更多。

研究人员确定了V-TiO2-PEG纳米纺锤体在小鼠的脾脏和肝脏中以及后来在动物的粪便和尿液中。他们没有发现任何明显的器官炎症或损伤迹象。 “值得注意的是,V-TiO2 纳米锭迅速从体内排出。” 梁成。 “这有助于防止任何可能的长期毒性影响。”

“我们基于V-TiO的多合一纳米平台2 具有肿瘤微环境调节特性的纳米锭增强了针对癌症的声波动力疗法。

相关事件

版权©IOP 出版 Ltd和个人贡献者的2021年