双模式成像和pH/近红外响应药物输送:新型金纳米棒@聚丙烯酸/磷酸钙核壳纳米结构

多功能(多模态成像和治疗功能等)纳米颗粒近年来受到生物医学领域的广泛关注。磷酸钙(CaP)是一种类似生物硬组织(如骨和牙齿)的无机材料,由于其优异的生物相容性和pH值敏感性,常作为新型抗癌药物的载体。然而,CaP本身没有治疗功能,难以实现成像和癌症的双重检测和治疗功能。东北师范大学王春刚教授等人提出一种简便的化学合成方法,制备了金纳米棒@聚丙烯酸/磷酸钙核-壳纳米结构颗粒(AuNR@-PAA/CaP,其中核为AuNR,PAA/CaP为蛋壳结构)。这种纳米复合结构的颗粒具有超高的载药能力(每毫克纳米颗粒可载1毫克阿霉素)、优异的光热转换性能(26%)、以及pH值 /近红外(NIR)双响应药物输运功能。当阿霉素负载的AuNR@-PAA/CaP纳米颗粒受到近红外光辐照时,AuNP的光热效应促使PAA/CaP外壳破裂,从而实现药物输送。此外,AuNR@PAA/CaP纳米颗粒还被成功用于双模X射线、CT光声成像的癌症光热治疗。这项工作为多功能纳米颗粒的开发以及医学诊疗领域的应用开辟了新的思路。

文章引用信息

Guilan Li . Yidan Chen . Lingyu Zhang . Manjie Zhang . Shengnan Li . Lu Li . Tingting Wang . Chungang Wang,Facile Approach to Synthesize Gold Nanorod@Polyacrylic Acid/ Calcium Phosphate Yolk–Shell Nanoparticles for Dual-Mode Imaging and pH/NIR-Responsive Drug Delivery. Nano-Micro Lett.(2018)10:7.https://doi.org/10.1007/s40820-017-0155-3此工作发表于Nano-Micro Letters期刊2018年第10卷第1期,详情请阅读全文,可免费下载。本文同步在期刊微信、微博、科学网博客、Facebook、Twitter等平台推出。以往推文请关注中文推广网站(http://nmsci.cn)。

作者介绍

王春刚,教授,博士生导师,教育部新世纪人才。2007年于东北师范大学获得博士学位,2007年10月至2009年3月在美国普渡大学从事博士后研究。主要研究方向是多功能纳米材料的制备及在重大疾病诊治和能源中的应用研究。以第一作者通讯联系人身份在Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Funct. Mater., Small等学术期刊上发表了60多篇SCI论文,近五年, 主持科技部 “863”子课题, 教育部新世纪人才支持计划项目, 国家自然科学基金面上项目, 吉林省中青年科技创新领军人才及团队等项目。

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图文导读

方案 1  AuNR@PAA/CaP yolk–shell 纳米粒子的合成方案示意图

图 1  a) AuNRs,b) AuNR@mSiO2 yolk–shell纳米粒子,c) AuNR@mSiO2@PAA-Ca yolk–shell纳米粒子,d) AuNR@mSiO2@PAA/CaP yolk–shell 纳米粒子,e) AuNR@PAA/CaP yolk–shell纳米粒子(插入的是核壳纳米粒子的SEM图)的TEM图像,f)  (I) AuNRs、(II) AuNR@mSiO2 core–shell NPs、(III) AuNR@mSiO2@PAA/CaP core–shell NPs 、 (IV) AuNR@PAA/CaP yolk–shell NPs的紫外-可见吸收光谱

图 2   a) 用808 nm激光照射,金浓度随温度的变化 , b) 在不同的时间间隔,随着温度的增加,不同金浓度时,核壳纳米粒子溶液和纯水的光热图像, c) 随着近红外诱导温度升高,水溶液中各种激光器的能量密度,d) 在一个开关激光器的连续循环下,yolk–shell纳米颗粒悬浮液(金浓度:0.5mm)的温度监测,e) 对AM染色的HeLa细胞的不同处理后的荧光显微镜图像

图 3  a) 原始DOX水溶液(1)和与AuNR@PAA/CaPyolk–shellNPs相互作用后的上清液中残留的DOX含量(2)的紫外-可见吸收光谱和照片(插图) , b) 在PBS缓冲液中,DOX从DOX负载的yolk–shell纳米粒子中释放的曲线,c) 不同处理条件下HeLa细胞的细胞毒性试验

图 4  HeLa细胞与DOX负载AuNR@PAA/CaPyolk–shell NPs孵育0.5, 2和 6 h的CLSM图像

图 5  a) AuNR@PAA/CaP yolk–shell NPs的CT图,b) 信号强度与金浓度的线性关系,c) PA图像,d) 不同金浓度下的PA信号强度的线性关系

 

Nano-Micro Letters《纳微快报》


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