Adv. Mater. 蛋黃-殼結構-實現磁性電漿材料診療平臺的理想結構

【背景簡介】

將磁性材料和電漿材料組合能夠獲得具有成像和治療功能的平臺，比如氧化鐵-Au納米顆粒（IO-Au）已經被廣泛用來進行核磁共振成像（MRI）引導的光熱治療。為了發揮最大的診療潛力，IO-Au必須同時具備以下幾個特點：1、IO必須保留優秀的MRI能力；2、Au在近紅外區有強的吸收峰；3、整個納米顆粒的尺寸要小于100nm。

【成果簡介】

最近福州大學的楊黃浩、美國國立衛生研究院的陳小元、Jibin Song（共同通訊作者）等人成功合成了尺寸小于100nm的蛋黃-殼結構Fe₃O₄@Au納米顆粒，Fe₃O₄@Au由多孔的Au殼和空腔內部的Fe₃O₄核組成（Fe₃O₄小于空腔），能夠實現核磁共振成像、光聲成像和正電子成像。由于Au殼里面是空腔，使其能夠強烈地吸收近紅外光，并且能夠加載藥物實現近紅外光控制的藥物釋放，最終發揮光熱治療和化療的協同作用。

[致歉：小編未能找到通訊作者Jibin Song確切的中文名字，在此表示誠摯的歉意！]

【圖文導讀】

示意圖1 Fe₃O₄@Au的設計和應用

圖1 Fe₃O₄@Au的合成和表征

（a）Fe₃O₄@Au的合成示意圖；

（b-d）Fe₃O₄、Fe₃O₄@SiO₂、Fe₃O₄@SiO₂@Au_seeds納米顆粒的TEM圖；

（e-f） Fe₃O₄@SiO₂@Au_shell納米顆粒腐蝕SiO₂前和后的TEM圖，從左到右依次為Fe₃O₄@SiO₂@Au_shell-1、2和 3納米顆粒，Au前驅體的濃度依次升高；

（g）不同納米顆粒的紫外-可見-近紅外吸收光譜；

（h）Fe₃O₄@SiO₂@Au_shell-2在NaOH腐蝕前和后的紫外-可見-近紅外吸收光譜

圖2 Fe₃O₄@Au 控制藥物釋放和殺死癌細胞的能力

（a）Fe₃O₄@Au 加載DOX的含量；

（b）自由DOX和加載在 Fe₃O₄@Au 中的DOX的熒光光譜；

（c）在不同條件下DOX的釋放曲線；

（d）用加載DOX的 Fe₃O₄@Au 培養的 U87MG細胞4小時和激光照射5min后不同時間的熒光圖；

（e）不同處理后 U87MG細胞的存活率

圖3 Fe₃O₄@Au的成像能力

（a）注射⁶⁴Cu標記的Fe₃O₄@Au后的正電子成像；

（b）腫瘤吸收Fe₃O₄@Au的量與時間的關系；

（c）注射48小時后⁶⁴Cu標記的Fe₃O₄@Au的生物分布；

（d）T2信號的MRI；

（e）光聲圖

圖4 Fe₃O₄@Au的活體治療能力

（a）不同處理后的紅外熱圖像；

（b）腫瘤生長曲線；

（c）老鼠的存活率曲線；

（d）老鼠腫瘤切片的 H&E染色圖

【總結】

作者將Fe₃O₄和Au很好的結合在一起，使其保留了各自的性能，得到的納米顆粒具有核磁共振/光聲/正電子成像能力，同時又能將光熱和化學療法結合，為磁性-電漿診療納米平臺開辟了新的道路。

文獻鏈接：Yolk–Shell Nanostructure: An Ideal Architecture to Achieve Harmonious Integration of Magnetic–Plasmonic Hybrid Theranostic Platform（Adv. Mater., 2017,DOI: 10.1002/adma.201606681）

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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