“一夫當(dāng)關(guān),萬(wàn)夫莫開(kāi)”近紅外控制的共晶天然
瀏覽次數(shù): 342 發(fā)布時(shí)間:2017-09-18 09:22:53 發(fā)布人:editor
智能釋藥系統(tǒng)近年來(lái)發(fā)展迅猛。它能快速響應(yīng)外部刺激,并按需釋放負(fù)載藥物。在眾多體系中,以光響應(yīng)刺激的應(yīng)用最為廣泛,因?yàn)樗梢赃h(yuǎn)程發(fā)揮高空間和時(shí)間分辨率能力,而其中近紅外光具有較好的軟組織穿透性,研究工作者們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種近紅外響應(yīng)體系。目前報(bào)道的大多數(shù)近紅外響應(yīng)的智能載藥系統(tǒng)都是基于高分子溫敏性的構(gòu)象變化,然而這些體系程序復(fù)雜,降解能力低且毒性不可忽略,因此無(wú)法滿足臨床應(yīng)用的要求。
有機(jī)相變材料是最近興起的一類功能材料,它們具有較高的熔化潛熱,并且能在較窄的溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)固-液可逆變化,但是在生理?xiàng)l件下(37℃)的變化還并未被實(shí)現(xiàn)。
【成果簡(jiǎn)介】
近日,佐治亞理工學(xué)院夏幼南教授團(tuán)隊(duì)(通訊作者)設(shè)計(jì)制備了一種新型納米載藥材料,該材料以兩種脂肪酸形成的共晶混合物能快速響應(yīng)近紅外光照,實(shí)現(xiàn)藥物控釋。該材料具有較好的生物相容性和溫控重復(fù)性。同時(shí)在負(fù)載DOX和IR780時(shí),體外實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)都能很好地達(dá)到預(yù)期的效果—響應(yīng)近紅外光照快速釋放藥物,達(dá)到快速殺死腫瘤細(xì)胞的目的。該研究成果以題為“A Eutectic Mixture of Natural Fatty Acids Can Serve as the Gating Material for Near-Infrared-Triggered Drug Release”發(fā)布在國(guó)際著名期刊Adv. Mater.上。
【圖文導(dǎo)讀】
圖一:圖文摘要

兩種脂肪酸形成的共晶相變納米粒子響應(yīng)近紅外光照引發(fā)藥物分子釋放。
圖二:相變材料與對(duì)應(yīng)納米粒子的表征

(A) 不同比例的月桂酸和硬脂酸的DSC曲線;
(B) 相變材料納米粒子的TEM圖像;
(C) 通過(guò)DLS觀測(cè)的納米粒子的粒徑分布;
(D) 不同物質(zhì)的紫外-可見(jiàn)光吸收(DOX-紅色,IR780-藍(lán)色,DOX/IR780納米粒子-紅色)。
圖三:DOX/IR780納米粒子的光熱效應(yīng)

(A) 808 nm近紅外激光(0.4W cm-2)照射下水、飽和IR780溶液和DOX/IR780納米粒子懸浮液的溫度變化;
(B) 水、飽和IR780溶液和DOX/IR780納米粒子懸浮液在不同重復(fù)次數(shù)的光熱效應(yīng)對(duì)比;
(C) 激光照射下游離IR780和DOX/IR780 NPs激活的DCFH的熒光增強(qiáng)比(0.4W cm-2);
(D) 激光照射前后DOX/IR780 納米粒子累積DOX釋放量。
圖四:DOX/IR780 NPs的細(xì)胞攝取和NIR引發(fā)的藥物釋放的證明

熒光圖像顯示孵育3小時(shí)后A549細(xì)胞中DOX/IR780 NPs的位置:Hoechst 33342(藍(lán)色)(A),Lysotracker(綠色)(B),DOX(紅色)(C)和合并圖像(D)。E-G:不同時(shí)間的DOX釋放對(duì)比。刻度:10μm。
圖五:細(xì)胞毒性

在不同的DOX/IR780納米粒子濃度下用不同的激光照射孵育8min的A549細(xì)胞的細(xì)胞存活能力(0.2W cm-2)。
【小結(jié)】
本文作者設(shè)計(jì)合成了一種可近紅外觸發(fā)藥物釋放的脂肪酸相變納米材料。為了確保其較好的生物相容性,在外端修飾了FDA批準(zhǔn)的生物相容性聚合物。后期將DOX和IR780加入到相變材料(PCM)基質(zhì)中時(shí),材料具有很好的光熱效應(yīng)和快速響應(yīng)釋放能力,細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證明其具有較好的響應(yīng)性抗腫瘤能力。
文獻(xiàn)鏈接:A Eutectic Mixture of Natural Fatty Acids Can Serve as the Gating Material for Near-Infrared-Triggered Drug Release (Adv. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adma.201703702)