光动力疗法及其临床的主要应用

制备一种基于Salphen结构,具备高效仿过氧化物酶（peroxidase, POD）能力及声敏性的Fe-N₂O₂@C材料,用于声动力（SDT）协同化学动力（CDT）治疗肿瘤。

通过水热法合成Fe-N₂O₂,通过掺入科琴黑碳基底制备Fe-N₂O₂@C,并表征该材料的形貌、结构、成分、仿酶产活性氧（ROS）能力及声敏性。通过体外实验探索Fe-N₂O₂@C实现SDT协同CDT杀伤4T1小鼠乳腺癌细胞的能力与机制。通过构建皮下4T1荷瘤小鼠模型探索Fe-N₂O₂@C联合超声辐照杀伤肿瘤的能力。

Fe-N₂O₂@C与Fe-N₂O₂均为形貌不规则纳米球,平均粒径分别为25.9 nm及36.2 nm;经XRD、FTIR及XPS分析证实Fe-N₂O₂及Fe-N₂O₂@C具备M-N₂O₂配位的Salphen共价有机框架结构,且科琴黑负载对该结构无明显影响。
相较于Fe-N₂O₂,Fe-N₂O₂@C具备高效的仿POD酶活性及声敏性,K_m从19.32降低至5.82 mmol/L,v_max从2.51×10⁻⁸提升至8.92×10⁻⁸ mol/(L·s)。Fe-N₂O₂@C协同超声辐照可实现细胞内大量产生ROS进而导致线粒体膜电位明显下降,从而诱导TEM可观测的线粒体损伤并导致细胞凋亡和死亡。体内实验表明Fe-N₂O₂@C协同超声辐照可以有效地抑制4T1皮下荷瘤鼠模型瘤体生长,且不具备明显的体内毒性。

本实验制备了一种基于Salphen结构的Fe-N₂O₂@C材料,该材料生物相容性好,可联合超声辐照实现SDT协同CDT杀伤肿瘤细胞,抑制肿瘤生长,在多模态肿瘤治疗中具有良好的应用前景。