碳基及氧化锌量子点在癌症诊疗应用中的研究进展
发布时间：2022-01-24 20:45
癌症是一种动态和异质性疾病,具有高死亡率和高发病率。化学疗法被认为是目前治疗癌症最有效的手段之一,常规化学疗法本身具有靶向非选择性、高毒性、化疗药物易被快速清除、药物失活、肿瘤的多药耐药性以及在非特异性位点积累等缺点。药物递送技术和纳米技术的进步为旧药物提供了新的治疗方式,可以改善药代动力学,增强其在实体瘤中的积聚并减小这些重要治疗剂的毒副作用。癌症纳米技术是癌症诊断和治疗的新兴领域。尽管目标药物递送系统向特定的部位递送抗癌剂已经取得了相当大的进展,但是研究者们仍在开发和探索新的纳米材料,以获得更高的药物递送效率。癌症治疗至关重要的是抗癌药物载体对药物的高效靶向递送。随着药物递送技术和纳米技术的进步,发展了许多高效的药物递送系统,提供了同时治疗和诊断（诊疗）的多功能平台。近年来,量子点由于其独特的光学和物理化学性质,被越来越多地用于细胞靶向、成像和药物递送。本文讨论了生物相容性良好的石墨烯量子点、碳量子点、氧化锌量子点作为抗癌药物载体应用的最新研究进展,以及这些量子点在细胞毒性、荧光成像、智能递送和协同治疗等多功能部分的应用和作为治疗用药物载体在实际应用中的挑战。
【文章来源】：材料导报. 2020,34(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
用于合成GQDs的自上而下和自下而上方法的示意图[17]
Shu等[26]在水热反应体系中通过硫酸碳化,实现了亲水性碳点CD(IL-HCD)和亲有机性碳点CD(IL-OCD)的同时形成。IL-HCD和IL-OCD都显示出低细胞毒性,且IL-HCD的细胞毒性低于IL-OCD的细胞毒性。通过疏水相互作用将抗癌药物姜黄素(Cur)与IL-OCD接合,构建药物递送系统,其中1,3-二丁基咪唑硝酸盐衍生的IL-OCD表现出最高的光致发光。其作为药物载体和递送系统,具有高载药效率,IL-OCD加速了抗癌药物Cur向细胞内的运输,显著加速了HeLa细胞的凋亡。石墨烯量子点和碳量子点等应用于药物递送系统中,不仅对正常细胞的毒性低、生物相容性较好,而且能促进递送,对癌细胞具有更强的杀伤效力。
GQDs的多孔三维网状结构,有利于药物装载和持续释放,在不同波长下展现出蓝、绿、红荧光,可用于体内成像。由于GQDs的量子产率总是较低,杂原子掺杂的GQDs具有改进的表面化学性能和改进的光学及电子特性。Gui等[6]在介孔二氧化硅纳米粒子(MSNPs)上涂覆蓝色荧光N-GQDs,装载药物DOX,最后涂布透明质酸(HA),制备了HA-DOX-GQDs@MSNPs纳米载药体系。研究结果表明,HA-DOX-GQDs@MSNPs纳米探针对药物释放的细胞内成像具有高灵敏度。GQDs的荧光信号可用于检测细胞摄取,因为DOX可以猝灭MSNPs中N-GQDs的PL强度,N-GQDs的PL光谱也可用于监测DOX的释放。Ding等[27]将DOX接合在GQDs表面,再通过组织蛋白酶D响应性P肽,将荧光染料Dy接合在GQDs上。GQDs的蓝色荧光可以追踪药物载体的内化过程;DOX的绿色荧光可以用来观察DOX的释放;由组织蛋白酶D触发的Cy的NIR荧光信号可以实时精确地评估化疗中的细胞凋亡(如图3所示)。这种多功能的超分子化合物可以满足监测药物输送、释放和反应的研究和临床需要,有助于建立个性化的抗癌手段。Yang等[28]通过将GQD加载到hMSN的腔中来制备石墨烯量子点/中空介孔二氧化硅纳米粒子(GQDs@hMSN-PEG NPs)。通过荧光成像在具有GQDs@hMSN-PEG 的肿瘤中发现显著的荧光,而没有发现游离DOX的信号。对于器官成像,在GQDs@hMSN(DOX)-PEG组中显示出比游离DOX组更高的荧光(约为游离DOX组的2倍)(如图4所示)。
本文编号：3607270
【文章来源】：材料导报. 2020,34(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
用于合成GQDs的自上而下和自下而上方法的示意图[17]
Shu等[26]在水热反应体系中通过硫酸碳化,实现了亲水性碳点CD(IL-HCD)和亲有机性碳点CD(IL-OCD)的同时形成。IL-HCD和IL-OCD都显示出低细胞毒性,且IL-HCD的细胞毒性低于IL-OCD的细胞毒性。通过疏水相互作用将抗癌药物姜黄素(Cur)与IL-OCD接合,构建药物递送系统,其中1,3-二丁基咪唑硝酸盐衍生的IL-OCD表现出最高的光致发光。其作为药物载体和递送系统,具有高载药效率,IL-OCD加速了抗癌药物Cur向细胞内的运输,显著加速了HeLa细胞的凋亡。石墨烯量子点和碳量子点等应用于药物递送系统中,不仅对正常细胞的毒性低、生物相容性较好,而且能促进递送,对癌细胞具有更强的杀伤效力。
GQDs的多孔三维网状结构,有利于药物装载和持续释放,在不同波长下展现出蓝、绿、红荧光,可用于体内成像。由于GQDs的量子产率总是较低,杂原子掺杂的GQDs具有改进的表面化学性能和改进的光学及电子特性。Gui等[6]在介孔二氧化硅纳米粒子(MSNPs)上涂覆蓝色荧光N-GQDs,装载药物DOX,最后涂布透明质酸(HA),制备了HA-DOX-GQDs@MSNPs纳米载药体系。研究结果表明,HA-DOX-GQDs@MSNPs纳米探针对药物释放的细胞内成像具有高灵敏度。GQDs的荧光信号可用于检测细胞摄取,因为DOX可以猝灭MSNPs中N-GQDs的PL强度,N-GQDs的PL光谱也可用于监测DOX的释放。Ding等[27]将DOX接合在GQDs表面,再通过组织蛋白酶D响应性P肽,将荧光染料Dy接合在GQDs上。GQDs的蓝色荧光可以追踪药物载体的内化过程;DOX的绿色荧光可以用来观察DOX的释放;由组织蛋白酶D触发的Cy的NIR荧光信号可以实时精确地评估化疗中的细胞凋亡(如图3所示)。这种多功能的超分子化合物可以满足监测药物输送、释放和反应的研究和临床需要,有助于建立个性化的抗癌手段。Yang等[28]通过将GQD加载到hMSN的腔中来制备石墨烯量子点/中空介孔二氧化硅纳米粒子(GQDs@hMSN-PEG NPs)。通过荧光成像在具有GQDs@hMSN-PEG 的肿瘤中发现显著的荧光,而没有发现游离DOX的信号。对于器官成像,在GQDs@hMSN(DOX)-PEG组中显示出比游离DOX组更高的荧光(约为游离DOX组的2倍)(如图4所示)。
本文编号：3607270
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