介孔硅基光声/光热纳米诊疗剂用于乳腺癌的协同治疗

This project will design and synthesize a biodegradable multifunctional nanoplatform for highly efficient photoacoustic imaging guided photothermal cancer therapy. The biodegradation and biological effects will be systematically investigated. The anticancer effects of co-loaded HMONs will be evaluated from in vitro to in vivo (4T1 breast cancer cell), and the detailed mechanism will be studied. The launching of this project will play the significant role for the development of nano-synthetic chemistry and achievement of chemotherapy with high efficiency, which will further give the strong impetus to the clinical applications of inorganic nanobiomaterials.

本项目通过设计与制备将光声/光热剂超小Cu2-xS纳米点与HMONs链接的纳米诊疗平台，克服传统光敏剂生物利用度低、肿瘤靶向富集量低的难题；进一步通过HMONs空心纳米结构和介孔孔道的调控实现生物安全药物双硫仑（DSF）的负载，干扰泛素化蛋白的降解。通过体外与体内动物乳腺癌模型（4T1乳腺癌模型）研究HMONs共负载Cu2-xS和DSF的能力，并考察其作用机制，实现基于HMONs实现光声成像精确导航下肿瘤的靶向、高效光热治疗。本项目将从利用纳米生物技术提高肿瘤光热治疗的高效性和安全性这个新视点，为肿瘤的高效治疗提供新的思路。

与传统治疗方法相比，开发一种纳米药物与光热热疗的组合治疗方式，以实现安全、高效、局部地将化疗药物输送到肿瘤组织中，发挥肿瘤活化纳米疗法的作用。生物相容性有机-无机杂化中空介孔有机二氧化硅纳米粒子(HMONs)与其他无机纳米系统相比，在分子成像和药物传递方面表现出了优异的性能。双硫仑(DSF)是一种酒精滥用药物，根据最近报道的对癌症化疗的有效性，它可以作为化疗药物，其活性强烈依赖于铜离子。在这项工作中，提出并开发了一种具有高生物安全性和效率的肿瘤激活和光热增强协同化疗在体外和体内清除乳腺肿瘤的治疗结构。所提出的策略是基于利用HMONs将超微光热CuS粒子集成到有机二氧化硅表面，并将分子药物DSF集成到介孔和中空内部。超微CuS在近红外(NIR)照射下作为光热剂用于光子肿瘤热疗，在酸性肿瘤微环境中作为Cu2+自供体将无毒的DSF药物激活为剧毒的二乙基二硫代氨基甲酸酯(DTC)-铜配合物用于增强DSF化疗，有效地实现了显著的协同原位抗癌效果，副作用最小。这项工作为组合治疗纳米医学工程提供了一个具有代表性的范例，包括外源性反应的光子肿瘤消融和内源性肿瘤微环境反应的分子药物(DSF)增强肿瘤化疗的原位毒性激活。