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大多数肿瘤包含低氧浓度的区域 其中基于活性氧物种的作用的癌症治疗无效

大多数肿瘤包含低氧浓度的区域,其中基于活性氧物种的作用的癌症治疗无效。现在,美国科学家已经开发出一种混合纳米材料,该材料可以在热激活后在肿瘤细胞内部释放产生自由基的前药。正如他们在《 Angewandte Chemie》杂志上报道的那样,即使在缺氧的条件下,自由基也会破坏细胞成分,从而导致细胞凋亡。混合材料的传递,释放和作用可以精确控制。

许多完善的癌症治疗方案都基于活性氧(ROS)的产生,该活性氧可诱导肿瘤细胞凋亡。但是,该机制仅在氧气存在下起作用,并且肿瘤组织中的缺氧(缺氧)区域通常在基于ROS的治疗中幸免。因此,美国亚特兰大佐治亚理工学院和埃默里大学的夏尤南及其团队制定了一种策略,以递送和释放自由基产生的前药,该药物在活化后会通过ROS型自由基机制破坏细胞,但不需要氧气。

作者解释说,他们必须转向聚合化学领域,以找到能够产生足够自由基的化合物。在此,偶氮化合物AIPH是众所周知的聚合引发剂。在医学应用中,即使在低氧条件下,它也会产生自由基烷基,这些自由基会导致DNA损伤以及细胞中的脂质和蛋白质过氧化。但是,AIPH必须安全地输送到组织中的细胞。因此,科学家使用了纳米笼,其中的腔中充满了月桂酸,即所谓的相变材料(PCM),可以用作AIPH的载体。一旦进入目标组织,近红外激光就会加热纳米笼,导致PCM熔化并触发AIPH的释放和分解。

正如该团队针对不同细胞类型和成分进行的各种实验所表明的那样,这一概念非常有效。红细胞明显溶血。肺癌细胞掺入了纳米颗粒,并被自由基起始剂的触发释放严重破坏。处理后肌动蛋白丝缩回并凝结。肺癌细胞对氧气的生长有明显的抑制作用,而与氧气浓度无关。

尽管作者承认“仍然需要通过优化所涉及的成分和条件来提高功效”,但他们已经证明了混合系统在杀死细胞以及低氧环境中的有效性。该策略在纳米医学,癌症治疗学以及需要以极好的空间/时间分辨率进行靶向递送和控释的所有应用中可能具有高度相关性。

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