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Nano-Micro Letters (2022)14: 22
https://doi.org/10.1007/s40820-021-00761-w
3. 葡萄糖氧化酶和氯过氧化物酶可以产生足够的HClO杀死常氧的肿瘤细胞,而替拉扎明则可以随后被激活杀死低氧的肿瘤细胞。
采用基因工程法策略,利用慢病毒包载质粒对4T1肿瘤细胞进行基因转染,获得表面高表达CD47蛋白的4T1肿瘤细胞。如图1所示,激光共聚焦和流式结果都证明基因转染提高了4T1肿瘤细胞表面CD47的表达。
本研究以块状Ti₃C₂为基体,通过液体剥离法制备得到Ti₃C₂纳米片,在其表面通过化学键结合葡萄糖氧化酶和氯化物过氧化物酶,之后负载化疗药物TPZ,并在其表面包裹高表达CD47蛋白的肿瘤细胞膜,获得级联酶纳米反应器mₑTGCT,并对其粒径电位等理化性质进行了表征(图2)。
由于GOX可以在O₂条件下催化葡萄糖降解产生H₂O₂和葡萄糖酸,导致O₂消耗和pH降低,而HClO可以催化H₂O₂和Cl⁻产生HClO。因此,作者进一步研究了纳米反应器在体外酶催化活性。结果表明,相比于单一酶,级联酶能够有效地提高酶催化活性,且在激光照射下,温度升高也进一步增强了酶催化活性。
IV mₑTGC的肿瘤细胞摄取研究
V mₑTGC的促进巨噬细胞吞噬肿瘤细胞
VI 肿瘤细胞内ROS检测
图4. (a) 4T1肿瘤细胞摄取mₑTGC/C6 4 h的激光共聚焦图;(b, c) 细胞摄取流式定量分析图;(d) 巨噬细胞吞噬4T1肿瘤细胞的激光共聚焦图;(e, f) 细胞吞噬流式定量分析图;(g) 4T1细胞中ROS水平的激光共聚焦图。(***p<0.001, **p<0.01, n=3)
VII 肿瘤细胞内乏氧检测
VIII mₑTGCT体外抗肿瘤细胞评价
图5. (a) 不同样品处理4T1细胞后培养基里溶氧浓度随时间变化;(b, c) 4T1细胞乏氧水平的激光共聚焦图和流式定量分析图;(d-f) 不同样品处理4T1细胞24 h后的细胞存活率;(g) 不同样品处理4T1细胞的活死细胞染色图;(h) 4T1细胞凋亡图。(***p<0.001, **p<0.01,*p<0.05, n=5)
IX 体内荧光成像
图6. 体内生物分布。(a, b) 不同样品在4T1荷瘤小鼠体内的荧光分布图和荧光强度定量分析;(c, d) 给药24 h后的各器官荧光分布图和荧光强度定量分析图;(e, f) 给药120 h后的各器官荧光分布图和荧光强度定量分析图;(g) 4T1荷瘤小鼠肿瘤部位在808 nm激光(1.5 W/cm2)照射下的温度变化。(***p<0.001, **p<0.01,n=3)
X 体内抗肿瘤评价
图7. 体内抗肿瘤作用。(a) 4T1荷瘤小鼠肿瘤治疗流程图;(b) 各组小鼠治疗期间相对肿瘤体积变化图;(c) 各组荷瘤小鼠肿瘤治疗期间体重变化图;(d) 各组小鼠治疗第31天后的瘤重定量图;(e) 治疗第31天时的小鼠和肿瘤组织照片;(f) 各组小鼠肿瘤组织TUNEL图。(与对照组相比,***p<0.001, **p<0.01 and *p<0.05具有显著性差异;###p<0.001, ##p<0.01, #p<0.05, n=5)
刘杰
本文通讯作者
中山大学 教授
靶向纳米药物/基因载体系统、多功能纳米诊疗一体化生物材料和器官芯片/体外3D肿瘤模型的设计、构建及应用。
▍主要研究成果
▍Email: liujie56@mail.sysu.edu.cn
张晓戈
本文第一作者
中山大学 博士研究生
二维无机纳米材料异质结的设计及其在肿瘤治疗方面的应用。
Tel: 021-34207624
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