肝癌靶向性纳米微波增敏剂的构建及消融治疗疗效研究

Microwave ablation is one of the important methods for minimally invasive treatment of hepatic carcinoma. However, due to technical limitations such as limited ablation range and poor controllability of microwave thermal field, it is difficult to treat large-volume or high-risk complex hepatic carcinoma. With the development of microwave sensitization theory and nano-medicine, it is expected to solve this problem by targeted delivery of nano-microwave sensitizers to improve microwave heat production efficiency, expand microwave ablation range and enhance microwave thermal field controllability. This project intends to load the microwave sensitizer ionic liquid (ILs) in the yolk-shell periodic mesoporous organosilica (Yolk-Shell PMO) constructed in the previous research, and modify the surface of the hepatic carcinoma targeting molecule lactobionic acid (Lac). The nano-microwave sensitizer ILs@Yolk-Shell PMO-Lac was constructed and its targeting, effectiveness and safety were demonstrated by three aspects in vitro, cell and animal experiments. It is expected that the nano-microwave sensitizer can selectively target liver cancer tissue, improve the local microwave heating efficiency of hepatic carcinoma, enhance the controllability of the microwave thermal field, reduce the surrounding normal tissue damage, thereby expanding the microwave ablation range, sensitizing microwave ablation effect, improving the accuracy of microwave ablation and increasing the safety of microwave ablation, and providing new ideas for microwave ablation of large or high-risk complex hepatic carcinoma.

微波消融是肝癌微创治疗的重要手段之一，但由于消融范围受限及微波热场可控性差等技术局限性，难以用于大体积或高危复杂肝肿瘤的治疗。随着微波增敏理论和纳米医学的发展，有望通过靶向递送纳米微波增敏剂以提高微波制热效率、扩大微波消融范围及增强微波热场可控性来解决这一难题。本课题拟在前期构建的蛋黄-蛋壳结构的介孔有机氧化硅（Yolk-Shell PMO）内装载微波增敏剂离子液体（ILs），并在其表面修饰肝癌靶向分子乳酸糖（Lac），构建纳米微波增敏剂ILs@Yolk-Shell PMO-Lac，并通过体外、细胞及动物实验三个层面论证其靶向性、有效性及安全性。预期这种纳米微波增敏剂可以选择性靶向肝癌组织，提高肝癌局部微波制热效率，增强微波热场的可控性，减少周围正常组织损伤，从而扩大微波消融范围、增敏微波消融疗效、提高微波消融的精准性及增加微波消融的安全性，为大体积或高危复杂肝肿瘤的微波消融提供新思路。

微波消融是一种针对肝癌的快速、安全、有效的治疗方法。在临床上已经取得了一定成功，但该治疗方法仍存在一些技术上的局限性，主要包括消融范围受限、微波热场可控性差等问题，因此难以用于治疗大体积或高危复杂肝肿瘤。纳米医学是一种新兴的医学领域，其通过利用纳米材料的特殊性质来开发新型的治疗策略。.纳米医学在肿瘤治疗中具有重要的应用价值。纳米材料可以通过适当的表面修饰，使其对肿瘤组织有选择性的聚集，并在该区域释放药物，从而提高治疗效果。近年来，为了解决微波消融的技术局限，通过靶向递送纳米微波增敏剂来提高微波制热效率、扩大微波消融范围并增强微波热场可控性成为一种新的治疗策略。.在这个背景下，我们构建了一种新型纳米平台Au@Yolk-Shell PMO-DOX/PEG。该平台具有多种优异特性，包括优秀的微波增敏能力、药物递送能力和生物安全性。通过将胶体金嵌入介孔有机氧化硅的蛋黄壳结构之间，形成的界面可以在微波辐射下产生局部电场增强效应，从而增强微波吸收能力，促进微波辐射能量在复合材料中的转化和吸收形成“分子热点”。纳米平台具有高比表面积和表面高度有序的介孔结构，能够有效地用于装载化疗药物DOX，提高药物细胞毒性。其表面修饰了聚乙二醇（PEG）增加了平台在生物体内的循环时间，从而提高纳米平台的药物输送效率和生物可降解性。.我们通过体外、细胞及动物实验三个层面论证了这种纳米微波增敏剂的有效性及安全性。实验结果表明，Au@Yolk-Shell PMO-DOX/PEG可以提高肝癌局部微波制热效率，增强微波热场的可控性，还能实现化疗药物的精准递送，实现微波热疗和化疗的协同治疗。.总之，本研究提供了一个创新的纳米平台，该平台集成了多种优异特性，为微波消融治疗肝癌提供了新思路和策略。Au@Yolk-Shell PMO-DOX/PEG应用前景非常广阔，未来将有望被广泛应用于其他肿瘤治疗领域。随着纳米技术的不断发展，我们相信将会有越来越多的创新型纳米平台被开发出来，进一步提高微波治疗的疗效和安全性，为抗癌治疗做出更大的贡献。