Adv. Mater.: 抗癌的仿血小板磁性納米顆粒

【引言】

納米顆粒有改革癌癥診斷和治療的潛力，然而還只有少數幾種基于納米顆粒的技術能在臨床中應用。限制納米顆粒應用的因素包括：免疫反應、生理學屏障、納米顆粒的靶向能力、納米顆粒的潛在毒性。為了克服這些困難，納米顆粒應該具有血液循環周期長、能主動靶向腫瘤、對于免疫系統是‘不可見’的等特點。

血小板（PLTs）能夠對血管損傷和入侵微生物做出響應，并且它們能識別并與循環癌細胞相互作用。最近的研究表明將PLTs膜覆蓋在聚合物納米顆粒的表面能夠使它們具有多種特性，如減少被巨吞噬細胞攝取、選擇性粘附于受損的血管和腫瘤組織。

【成果簡介】

最近武漢大學的劉威、孫志軍（共同通訊作者）等人制備了一種模仿血小板的納米顆粒用于增強腫瘤的診斷和治療效果。他們首先收集老鼠血液中的PLTs膜，并且將其覆蓋在Fe₃O₄磁性納米顆粒（MNs）的表面（得到的納米顆粒稱為PLT-MNs），隨后將PLT-MNs重新注射到先前的老鼠體內。PLT-MNs保留了PLTs和MNs的優點：不會引起免疫反應、能夠主動靶向腫瘤、MNs的核磁共振成像和光熱治療能力。另外他們發現光熱治療的位置能夠吸引PLT-MNs，這可能與PLTs修復受損血管的功能有關。

【圖文導讀】
圖1 模仿血小板納米顆粒的制備以及將它們用于癌癥成像和治療的示意圖

（A）從血液中分離PLTs；

（B，C）從PLTs中得到PLTs膜形成的囊泡并且將其覆蓋在納米顆粒的表面；

（D）將PLT-MNs重新注射到老鼠體內；

（E，F）PLT-MNs通過血液循環在腫瘤富集；

（G）PLT-MNs對腫瘤靶向；

（H，I）PLT-MNs用于核磁共振成像和光熱治療

圖2 PLT-MNs的制備

（A）MNs 和PLT-MNs的平均直徑；

（B）MNs 和PLT-MNs的ζ電位；

（C）PLT-MNs 的代表性TEM圖；

（D）MNs 和PLT-MNs的SDS-PAGE 蛋白質分析；

（E）注射PLT-MNs后單個MCF-7 細胞的CLSM圖

圖3 PLT-MNs用于腫瘤成像

（A）納米顆粒的磁化曲線。插圖為溶液中的PLT-MNs在沒有（左）和有（右）磁場時的圖片；

（B）T 2信號弛豫速率與Fe濃度的關系；

（C）注射PBS或包含不同納米顆粒的PBS前和后的T2權重的核磁成像圖，紅色箭頭指向腫瘤；

（D）納米顆粒的藥學動力學曲線；

（E）注射48小時后納米顆粒的生物分布；

（F，G）RAW 264.7類巨吞噬細胞和MCF-7癌細胞對納米顆粒的吸收

圖4 PLT-MNs用于腫瘤治療

（A）不同納米顆粒的紫外/可見吸收光譜；

（B）808nm激光照射PBS或者含不同納米顆粒的PBS引起的溫度變化曲線；

（C）RAW 264.7 和 MCF-7細胞在808nm激光照射后的CLSM圖；

（D）含有MCF-7 腫瘤的老鼠在不同處理前和后的紅外熱成像圖；

（E）腫瘤體積變化曲線；

（F）腫瘤平均體積；

（G）腫瘤的照片；

（H）不同處理的腫瘤切片的HE-、Ki-67-、TUNEL-染色圖；

【總結與展望】

規模化生產和存儲性能是任何納米顆粒實現臨床轉化都要面對的困難，這種容易合成和保存的納米顆粒意味著它們能實現臨床轉化。從病人中提取PLTs來制備PLT-MNs有望實現私人化的癌癥治療。由于PLTs還在幾種生理和病理（如止血和血栓）中扮演重要角色，這種納米顆粒還有可能用來治療血管疾病和促進傷口愈合。

文獻鏈接：Antitumor Platelet-Mimicking Magnetic Nanoparticles（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adfm.201604774）

本文由材料人生物材料組陳昭銘供稿，材料牛編輯整理。

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