Adv. Funct. Mater.：具有降低毒性的介孔二氧化硅納米棒用于精確癌癥治療

【背景介紹】

介孔二氧化硅納米粒子（MSNs）由于其高表面積，穩定性，粒徑，孔徑，容易的表面官能化，生物相容性等原因，正在成為過去20年來最活躍的研究課題之一，可應用于許多領域，如催化，分離和藥物輸送等。由于其納米棒基的藥物遞送系統具有增強的細胞內化能力和改善的藥物負載性能，所以引起了廣泛的關注。

【成果簡介】

近日，暨南大學陳填烽（通訊作者）等人合成了具有不同長度的新型介孔二氧化硅納米棒（MSNRs），用作納米載體以達到較高的藥物負載量和抗癌活性。如預期的那樣，基于MSNRs的藥物遞送系統由于其更大的表面積和跨膜轉運速率，可以有效地增強藥物的負載能力并且比球形納米粒子更快地滲入腫瘤細胞。有趣的是，這些MSNRs還增強了癌細胞中阿霉素（DOX）的細胞攝取，從而通過誘導細胞凋亡來顯著提高其抗癌效力達數百次。相關成果以題為“High-Drug-Loading Mesoporous Silica Nanorods with Reduced Toxicity for Precise Cancer Therapy against Nasopharyngeal Carcinoma”發表在了Advanced Functional Materials上。

【圖文導讀】

圖1 MSNRs-DOX納米系統的合理設計

MSNRs-DOX納米系統的合理設計用于藥物遞送，同時抑制癌癥生長和增強抗腫瘤活性

圖2 MSNRs-DOX的結構表征

A）MSNRs和MSNRs-DOX的TEM圖像和SEM圖像

B）MSNRs，MSNRs-COOH和MSNR-DOX的ζ電位

C）MSNRs和MSNRs-COOH的拉曼光譜

D）MSNRs，MSNRs-COOH和MSNR-DOX的XPS譜

E）MSNRs，MSNRs-COOH和MSNR-DOX的C 1s和N 1s譜

F）MSNRs和MSNRs-DOX的熱重分析

G）MSNRs-DOX的發射光譜

H）人血清中MSNRs和MSNRs-DOX的穩定性分析

圖3 MSNR和MSN之間的化學比較

A）MSNRs和MSN的TEM圖像

B）MSN，MSN-COOH，MSNRs和MSNRs-COOH的載藥量

C）MSNRs和MSN的N₂吸附-解吸等溫線和孔徑分布

D）MSN和MSNRs的BET表面積

E）MSNs-DOX和MSNR-DOX的溶血率

F）72小時孵育后MSN-DOX和MSN-DOX對癌細胞的細胞毒性作用

G）CNE-2細胞中MSNs-DOX和MSNs-DOX細胞攝取的定量分析

H）不同內吞作用抑制條件處理的CNE-2細胞中MSNs-DOX和MSN-DOX的細胞內吸收

圖4 MSNRs-DOX的體內抗癌活性

A）MSNRs-DOX處理的異種移植CNE-2癌裸鼠中腫瘤體積變化的記錄

B）MSNRs-DOX對腫瘤體積增長率的影響

C）MSNRs-DOX對腫瘤重量的影響

D）通過MSNRs-DOX處理的異種移植物CNE-2癌小鼠裸體體重

E）在不同時間用DOX和MSNR-DOX治療的腫瘤的T2MR圖像

F）ADCs的偽彩色圖像

G）DOX和MSNRs-DOX腫瘤的H＆E染色組織切片

【小結】

本研究合成了不同長度的新型MSNRs，并將其用作載有DOX的納米載體，以達到較高的藥物負載量和抗癌產量。此外，MSNRs-DOX顯著抑制裸鼠模型中的體內腫瘤生長，并有效降低其體內毒性。 因此，本研究為癌癥治療的化療藥物設計提供了有效和安全的策略。

文獻鏈接：High-Drug-Loading Mesoporous Silica Nanorods with Reduced Toxicity for Precise Cancer Therapy against Nasopharyngeal Carcinoma（Adv. Funct. Mater.,2017,DOI: 10.1002/adfm.201703313)

本文由材料人生物材料組Allen供稿，材料牛整理編輯。

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