碳基及氧化鋅量子點在癌癥診療應(yīng)用中的研究進展
發(fā)布時間:2022-01-24 20:45
癌癥是一種動態(tài)和異質(zhì)性疾病,具有高死亡率和高發(fā)病率;瘜W療法被認為是目前治療癌癥最有效的手段之一,常規(guī)化學療法本身具有靶向非選擇性、高毒性、化療藥物易被快速清除、藥物失活、腫瘤的多藥耐藥性以及在非特異性位點積累等缺點。藥物遞送技術(shù)和納米技術(shù)的進步為舊藥物提供了新的治療方式,可以改善藥代動力學,增強其在實體瘤中的積聚并減小這些重要治療劑的毒副作用。癌癥納米技術(shù)是癌癥診斷和治療的新興領(lǐng)域。盡管目標藥物遞送系統(tǒng)向特定的部位遞送抗癌劑已經(jīng)取得了相當大的進展,但是研究者們?nèi)栽陂_發(fā)和探索新的納米材料,以獲得更高的藥物遞送效率。癌癥治療至關(guān)重要的是抗癌藥物載體對藥物的高效靶向遞送。隨著藥物遞送技術(shù)和納米技術(shù)的進步,發(fā)展了許多高效的藥物遞送系統(tǒng),提供了同時治療和診斷(診療)的多功能平臺。近年來,量子點由于其獨特的光學和物理化學性質(zhì),被越來越多地用于細胞靶向、成像和藥物遞送。本文討論了生物相容性良好的石墨烯量子點、碳量子點、氧化鋅量子點作為抗癌藥物載體應(yīng)用的最新研究進展,以及這些量子點在細胞毒性、熒光成像、智能遞送和協(xié)同治療等多功能部分的應(yīng)用和作為治療用藥物載體在實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)。
【文章來源】:材料導報. 2020,34(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
用于合成GQDs的自上而下和自下而上方法的示意圖[17]
Shu等[26]在水熱反應(yīng)體系中通過硫酸碳化,實現(xiàn)了親水性碳點CD(IL-HCD)和親有機性碳點CD(IL-OCD)的同時形成。IL-HCD和IL-OCD都顯示出低細胞毒性,且IL-HCD的細胞毒性低于IL-OCD的細胞毒性。通過疏水相互作用將抗癌藥物姜黃素(Cur)與IL-OCD接合,構(gòu)建藥物遞送系統(tǒng),其中1,3-二丁基咪唑硝酸鹽衍生的IL-OCD表現(xiàn)出最高的光致發(fā)光。其作為藥物載體和遞送系統(tǒng),具有高載藥效率,IL-OCD加速了抗癌藥物Cur向細胞內(nèi)的運輸,顯著加速了HeLa細胞的凋亡。石墨烯量子點和碳量子點等應(yīng)用于藥物遞送系統(tǒng)中,不僅對正常細胞的毒性低、生物相容性較好,而且能促進遞送,對癌細胞具有更強的殺傷效力。
GQDs的多孔三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),有利于藥物裝載和持續(xù)釋放,在不同波長下展現(xiàn)出藍、綠、紅熒光,可用于體內(nèi)成像。由于GQDs的量子產(chǎn)率總是較低,雜原子摻雜的GQDs具有改進的表面化學性能和改進的光學及電子特性。Gui等[6]在介孔二氧化硅納米粒子(MSNPs)上涂覆藍色熒光N-GQDs,裝載藥物DOX,最后涂布透明質(zhì)酸(HA),制備了HA-DOX-GQDs@MSNPs納米載藥體系。研究結(jié)果表明,HA-DOX-GQDs@MSNPs納米探針對藥物釋放的細胞內(nèi)成像具有高靈敏度。GQDs的熒光信號可用于檢測細胞攝取,因為DOX可以猝滅MSNPs中N-GQDs的PL強度,N-GQDs的PL光譜也可用于監(jiān)測DOX的釋放。Ding等[27]將DOX接合在GQDs表面,再通過組織蛋白酶D響應(yīng)性P肽,將熒光染料Dy接合在GQDs上。GQDs的藍色熒光可以追蹤藥物載體的內(nèi)化過程;DOX的綠色熒光可以用來觀察DOX的釋放;由組織蛋白酶D觸發(fā)的Cy的NIR熒光信號可以實時精確地評估化療中的細胞凋亡(如圖3所示)。這種多功能的超分子化合物可以滿足監(jiān)測藥物輸送、釋放和反應(yīng)的研究和臨床需要,有助于建立個性化的抗癌手段。Yang等[28]通過將GQD加載到hMSN的腔中來制備石墨烯量子點/中空介孔二氧化硅納米粒子(GQDs@hMSN-PEG NPs)。通過熒光成像在具有GQDs@hMSN-PEG 的腫瘤中發(fā)現(xiàn)顯著的熒光,而沒有發(fā)現(xiàn)游離DOX的信號。對于器官成像,在GQDs@hMSN(DOX)-PEG組中顯示出比游離DOX組更高的熒光(約為游離DOX組的2倍)(如圖4所示)。
本文編號:3607270
【文章來源】:材料導報. 2020,34(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
用于合成GQDs的自上而下和自下而上方法的示意圖[17]
Shu等[26]在水熱反應(yīng)體系中通過硫酸碳化,實現(xiàn)了親水性碳點CD(IL-HCD)和親有機性碳點CD(IL-OCD)的同時形成。IL-HCD和IL-OCD都顯示出低細胞毒性,且IL-HCD的細胞毒性低于IL-OCD的細胞毒性。通過疏水相互作用將抗癌藥物姜黃素(Cur)與IL-OCD接合,構(gòu)建藥物遞送系統(tǒng),其中1,3-二丁基咪唑硝酸鹽衍生的IL-OCD表現(xiàn)出最高的光致發(fā)光。其作為藥物載體和遞送系統(tǒng),具有高載藥效率,IL-OCD加速了抗癌藥物Cur向細胞內(nèi)的運輸,顯著加速了HeLa細胞的凋亡。石墨烯量子點和碳量子點等應(yīng)用于藥物遞送系統(tǒng)中,不僅對正常細胞的毒性低、生物相容性較好,而且能促進遞送,對癌細胞具有更強的殺傷效力。
GQDs的多孔三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),有利于藥物裝載和持續(xù)釋放,在不同波長下展現(xiàn)出藍、綠、紅熒光,可用于體內(nèi)成像。由于GQDs的量子產(chǎn)率總是較低,雜原子摻雜的GQDs具有改進的表面化學性能和改進的光學及電子特性。Gui等[6]在介孔二氧化硅納米粒子(MSNPs)上涂覆藍色熒光N-GQDs,裝載藥物DOX,最后涂布透明質(zhì)酸(HA),制備了HA-DOX-GQDs@MSNPs納米載藥體系。研究結(jié)果表明,HA-DOX-GQDs@MSNPs納米探針對藥物釋放的細胞內(nèi)成像具有高靈敏度。GQDs的熒光信號可用于檢測細胞攝取,因為DOX可以猝滅MSNPs中N-GQDs的PL強度,N-GQDs的PL光譜也可用于監(jiān)測DOX的釋放。Ding等[27]將DOX接合在GQDs表面,再通過組織蛋白酶D響應(yīng)性P肽,將熒光染料Dy接合在GQDs上。GQDs的藍色熒光可以追蹤藥物載體的內(nèi)化過程;DOX的綠色熒光可以用來觀察DOX的釋放;由組織蛋白酶D觸發(fā)的Cy的NIR熒光信號可以實時精確地評估化療中的細胞凋亡(如圖3所示)。這種多功能的超分子化合物可以滿足監(jiān)測藥物輸送、釋放和反應(yīng)的研究和臨床需要,有助于建立個性化的抗癌手段。Yang等[28]通過將GQD加載到hMSN的腔中來制備石墨烯量子點/中空介孔二氧化硅納米粒子(GQDs@hMSN-PEG NPs)。通過熒光成像在具有GQDs@hMSN-PEG 的腫瘤中發(fā)現(xiàn)顯著的熒光,而沒有發(fā)現(xiàn)游離DOX的信號。對于器官成像,在GQDs@hMSN(DOX)-PEG組中顯示出比游離DOX組更高的熒光(約為游離DOX組的2倍)(如圖4所示)。
本文編號:3607270
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