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癌症已被证明是目前人类健康的主要威胁。化学疗法仍然是最常见的癌症治疗方法。不幸的是,这些常规的抗癌药物受到许多限制,包括耐药性、非特异性分布、毒性副作用和疏水性。因此,为了克服这些缺点,已经构建了许多具有独特性质的纳米级药物递送系统,例如主动靶向、增强的渗透和保留(EPR)效果以及刺激响应性药物释放。特别是,用于联合治疗的多功能纳米材料具有实现对癌症的有效治疗的潜力,而将化学疗法和光热疗法相结合的治疗模式就是其中之一。作为一种微创或无创的癌症治疗方法,利用吸收的近红外光产生高热进行肿瘤消融的光热疗法已引起广泛关注。迄今为止,几种具有强近红外吸收性的纳米材料已被用作癌症治疗的光热剂,例如金纳米棒、CuS颗粒。更重要的是,这些纳米材料用于开发光热控制的药物释放系统,可以减少药物剂量并避免副作用。因此,将光热疗法和化学疗法整合到一个纳米平台中似乎是一种有效的癌症治疗手段。
二硫化钼(MoS2),一种二维(2D)过渡金属二硫化物(TMDCs),由于其独特的性能而被广泛用于电子设备和催化研究。最近,几个研究小组已经探索了MoS2在生物医学中的应用,特别是在药物和基因递送方面。此外,TMDCs的高NIR吸收性能促使人们对MoS2用于光热疗法的研究。然而,由于MoS2在生理环境中的严重团聚,因此在生物医学中的应用受到了限制。此外与一些传统的光热剂,比如氧化石墨烯相比,MoS2的光热转换效率不是很理想。因此,设计和合成同时具有良好的水分散性和理想的光热转换效果的基于MoS2纳米片的多功能载药纳米材料是很有必要的。
本文报道了一种基于透明质酸(HA)靶向的双重刺激响应MoS2纳米片(HA-PEI-LA-MoS2-PEG,HPMP)多功能载药纳米平台,可主动靶向于CD44受体阳性的MCF-7细胞。HPMP同时负载黑色素(Mel)(一种新型的光热剂)和阿霉素(DOX),并且DOX可以被弱酸或高热刺激释放达到缓控释的效果。制备的HPMP纳米复合材料具有均匀大小的粒径(104nm),高载药量(944.3mg.g-1HPMP),显著的光热效应(光热转化效率:55.3%)和出色的生物相容性。同时,HPMP上Mel的负载可以增强MoS2纳米片的光热效应。体外实验表明,与非靶向修饰的纳米平台相比,HPMP@(DOX/Mel)纳米平台可以有效地将DOX递送至MCF-7细胞,并显示出增强的细胞毒性。体内实验进一步表明,HPMP@(DOX/Mel)在近红外(NIR)激光照射下显着抑制了肿瘤的生长,具有较好的协同治疗效果。
综上所述,本论文对基于MoS2纳米片的功能化纳米复合物在生物医学上的应用,尤其在肿瘤化疗、光热治疗、以及肿瘤化疗-光热协同治疗等方面展开了较为系统的研究,我们的研究成果将有力地推进MoS2纳米片这一优良的纳米载体在生物医学上的应用,也为探索发展基于MoS2纳米片的多功能纳米材料的新型肿瘤治疗策略提出了新的思路。总之,这种基于多重负载MoS2纳米片的多功能载药纳米平台在刺激响应性靶向药物递送和化学-光热协同肿瘤治疗方面具有巨大潜力。
二硫化钼(MoS2),一种二维(2D)过渡金属二硫化物(TMDCs),由于其独特的性能而被广泛用于电子设备和催化研究。最近,几个研究小组已经探索了MoS2在生物医学中的应用,特别是在药物和基因递送方面。此外,TMDCs的高NIR吸收性能促使人们对MoS2用于光热疗法的研究。然而,由于MoS2在生理环境中的严重团聚,因此在生物医学中的应用受到了限制。此外与一些传统的光热剂,比如氧化石墨烯相比,MoS2的光热转换效率不是很理想。因此,设计和合成同时具有良好的水分散性和理想的光热转换效果的基于MoS2纳米片的多功能载药纳米材料是很有必要的。
本文报道了一种基于透明质酸(HA)靶向的双重刺激响应MoS2纳米片(HA-PEI-LA-MoS2-PEG,HPMP)多功能载药纳米平台,可主动靶向于CD44受体阳性的MCF-7细胞。HPMP同时负载黑色素(Mel)(一种新型的光热剂)和阿霉素(DOX),并且DOX可以被弱酸或高热刺激释放达到缓控释的效果。制备的HPMP纳米复合材料具有均匀大小的粒径(104nm),高载药量(944.3mg.g-1HPMP),显著的光热效应(光热转化效率:55.3%)和出色的生物相容性。同时,HPMP上Mel的负载可以增强MoS2纳米片的光热效应。体外实验表明,与非靶向修饰的纳米平台相比,HPMP@(DOX/Mel)纳米平台可以有效地将DOX递送至MCF-7细胞,并显示出增强的细胞毒性。体内实验进一步表明,HPMP@(DOX/Mel)在近红外(NIR)激光照射下显着抑制了肿瘤的生长,具有较好的协同治疗效果。
综上所述,本论文对基于MoS2纳米片的功能化纳米复合物在生物医学上的应用,尤其在肿瘤化疗、光热治疗、以及肿瘤化疗-光热协同治疗等方面展开了较为系统的研究,我们的研究成果将有力地推进MoS2纳米片这一优良的纳米载体在生物医学上的应用,也为探索发展基于MoS2纳米片的多功能纳米材料的新型肿瘤治疗策略提出了新的思路。总之,这种基于多重负载MoS2纳米片的多功能载药纳米平台在刺激响应性靶向药物递送和化学-光热协同肿瘤治疗方面具有巨大潜力。