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Adv. Sci. 2023：COF基材料用于腫瘤鐵死亡和鐵增強(qiáng)聲動(dòng)力療法

背景

共價(jià)有機(jī)框架(COFs)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注。以COFs為基礎(chǔ)的納米增敏劑具有均勻的納米級(jí)形態(tài)和腫瘤特異性療效，然而，它們的合成仍然具有挑戰(zhàn)性。在本研究中，以可控的方式合成了不同的COF納米碗，并設(shè)計(jì)成具有腫瘤特異性聲動(dòng)力學(xué)活性的可激活納米增敏劑。高結(jié)晶度保證了COF納米碗的有序多孔結(jié)構(gòu)，從而有效地裝載了小分子聲敏劑Rose Bengal (RB)。為了避免對(duì)正常組織的非特異性損傷，在負(fù)載RB的COFs上原位生長的氧化錳(MnOx)特異性地抑制了聲敏化效應(yīng)。與腫瘤過表達(dá)谷胱甘肽(GSH)反應(yīng)后，“看門人”MnOx在超聲照射下迅速分解，恢復(fù)COF納米增敏劑的活性氧(ROS)生成能力。增加細(xì)胞內(nèi)活性氧應(yīng)激和谷胱甘肽消耗同時(shí)誘導(dǎo)鐵死亡，以提高聲動(dòng)力功效。此外，非常規(guī)的碗狀形態(tài)使納米致敏劑增強(qiáng)了腫瘤的積聚和保留。腫瘤特異性聲動(dòng)力治療與鐵死亡相結(jié)合，在殺傷癌細(xì)胞和抑制腫瘤生長方面具有很高的療效。

圖文導(dǎo)讀

(圖1 可活化納米增敏劑RCMP的制備及治療應(yīng)用示意圖)

（圖2 純的和功能化的碳納米碗的表征）

（圖3 RCMP激活SDT的體外治療效果增強(qiáng)。）

(圖4 RCMP介導(dǎo)SDT的鐵死亡機(jī)制)

（圖5 RCMP介導(dǎo)的鐵凋亡增強(qiáng)SDT的體內(nèi)抗腫瘤效果）

全文總結(jié)

成功地合成了一種基于COF納米碗的納米敏化劑，它具有獨(dú)特的納米級(jí)形態(tài)和可激活的聲動(dòng)力活性。COF納米碗具有高結(jié)晶度和豐富的孔隙度，可以有效地裝載小分子聲敏劑RB。通過對(duì)負(fù)載RB的COF納米碗進(jìn)行MnOx殼層改造，獲得了可活化的納米敏化劑。得益于GSH響應(yīng)降解行為，MnOx可以作為可拆卸的“看門人”來阻斷RCMP的聲動(dòng)力效應(yīng)。腫瘤特異性納米增敏劑在US照射下從“關(guān)”狀態(tài)切換到“開”狀態(tài)，在腫瘤部位發(fā)揮治療效果，使gsh激活的聲動(dòng)力過程得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)誘導(dǎo)GPX4下調(diào)。體外實(shí)驗(yàn)顯示RCMP聯(lián)合US照射可破壞細(xì)胞內(nèi)氧化還原止血，引起癌細(xì)胞鐵死亡。這些協(xié)同作用增強(qiáng)了治療效果。體內(nèi)評(píng)估也證實(shí)了碗狀的形態(tài)使得COF納米增敏劑對(duì)腫瘤的積累和保留有特殊的增強(qiáng)作用。因此，RCMP在US照射下表現(xiàn)出抑制腫瘤生長的高效能。總的來說，本研究為非常規(guī)形態(tài)的COFs基納米增敏劑的可控合成和開發(fā)鋪平了道路，為實(shí)現(xiàn)可活化和增強(qiáng)鐵致敏劑的SDT提供了新的策略，并擴(kuò)展了納米COFs的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202206009

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