【PCN-600(Fe)】双响应三重协同铁基金属有机框架用于肿瘤诊疗

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摘要：
智能响应药物递送系统在癌症精准治疗中潜力巨大，但多数抗肿瘤方法效率欠佳。本研究构建了近红外和pH双响应的多模态协同诊疗平台（PCN-DOX@PDA），以PCN-600为载体负载抗癌药物和聚多巴胺（PDA）。633nm激光照射下，PCN-600中的TCPP配体产生单线态氧杀伤肿瘤细胞，PDA作为光热剂用于光热治疗。该平台响应肿瘤微环境弱酸性和近红外照射产热，实现药物智能释放，结合Fe³⁺的磁共振成像，实现化疗、光热和光动力协同肿瘤诊疗，在4T1荷瘤小鼠模型中表现出优异生物相容性和抗肿瘤能力。

研究背景：
1.行业问题和研究现状：单一响应药物递送系统药物释放不完全，单一化疗存在全身毒性等问题。现有联合治疗虽有报道，但缺乏简单可控的多响应多模态系统。
2.本文创新：构建近红外和pH双响应的PCN-DOX@PDA平台，整合磁共振成像介导的化疗、光热和光动力三重协同治疗，实现药物智能释放和高效抗肿瘤。

实验部分：
1.PCN-600及衍生物合成：FeCl₃·6H₂O与TCPP在DMF中65℃反应16h得PCN-600；经DMSA修饰后与多巴胺反应生成PCN@PDA；负载DOX得到PCN-DOX@PDA，药物负载率最高达78%（PCN与DOX质量比1:4时）。
2.光热和光动力效应测试：808nm激光照射下，0.2mg/mL PCN@PDA 120s升温20℃，且循环稳定性好；633nm光照下，DPBF探针在PCN@PDA体系中417nm吸光度快速下降，证明产生活性氧。
3.体内外实验：4T1细胞实验显示，双光照射下PCN-DOX@PDA组细胞存活率30%，凋亡率59.1%；小鼠肿瘤模型中，该组肿瘤几乎完全消融，无复发。

分析测试：
1.结构表征：TEM显示PCN-600直径150nm，PCN@PDA为180nm；XRD证实晶体结构完整；Zeta电位从PCN-600的-4mV变为PCN@PDA的+2mV。
2.性能测试：PCN@PDA的r₂值为32.84mM⁻¹s⁻¹，是PCN-600的4倍，MRI成像效果佳；pH 5.4时8h药物释放70%，加近红外照射达80%，体现双响应性。
3.生物相容性：400μg/mL PCN@PDA处理4T1细胞，存活率超80%；小鼠主要器官H&E染色无异常。

总结：
1.主要结果：成功构建双响应三重协同诊疗平台，实现高效肿瘤治疗和成像。
2.创新突破：整合双响应释放与多模态治疗，提升抗肿瘤效率和精准性。
3.潜在意义：为精准癌症治疗和多功能生物医学应用提供新思路。

Dual-Responsive Triple-Synergistic Fe-MOF for Tumor Theranostics
文章作者：Zhiwei Chen, Yaoji Sun, Jiawei Wang, Xi Zhou, Xiangjian Kong, Jiashen Meng, Xingcai Zhang
DOI：10.1021/acsnano.2c10310
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c10310

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