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科技之光︱于保锋教授团队在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》发文:发现改善肝肿瘤治疗效果新方法
2021-03-23 15:49:53       来源:

近日,山西医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室于保锋教授团队在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》期刊上在线发表了题为“β-Cyclodextrin-cholic acid-hyaluronic acid polymer coated Fe3O4 -graphene oxide nanohybrids as local chemo-photothermal synergistic agents for enhanced liver tumor therapy”的最新科研成果。这一研究项目对磁性氧化石墨烯进行修饰后负载传统化疗药物喜树碱,进而搭建了一个以光热疗法与化学疗法相互协同为基础,肝脏靶向、肿瘤靶向、磁靶向共同作用的诊疗一体化给药系统。该系统在体外及体内实验均表现出优秀的肝癌抑制效果,这为抗癌药物及功能性材料的多模块联合应用提供了借鉴,并为靶向抗癌提供了更为丰富的思路。

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传统的手术治疗、化疗、放疗以及近年来兴起的热疗都是临床上对肿瘤患者进行的常见治疗方法,然而不同疗法的共同应用不仅增加了患者的痛苦,也增加了治疗费用。因此,协同治疗逐渐成为肿瘤学研究领域的一项热点课题,患者仅需使用一种药剂就可实现几种疗法的协同疗效,大大提高了治疗效率。本研究设计的给药系统就是这样一种将多重靶向与双重疗法完美结合的载药平台。

本研究将具有高光热转化效率的氧化石墨烯作为基底材料。在近红外光的辐射下,氧化石墨烯能够迅速将光能转化为热能,使得局部快速升温并能够对肿瘤组织进行破坏,进而实现光热治疗。通过化学共沉淀法将Fe3O4磁性纳米粒子沉积于氧化石墨烯表面,形成具有超顺磁性的磁性氧化石墨烯(MGO),兼有光热转化能力与磁靶向能力。随后,将β-环糊精-胆酸-透明质酸复合物(CD-CA-HA)通过共价结结合的方式与磁性氧化石墨烯进行组装,形成药物载体。其中β-环糊精具有负载化疗药物的空腔结构,胆酸可以像“特洛伊木马”一样对肝脏进行主动靶向,透明质酸则能够特异性靶向癌细胞表面的CD44受体,加上磁性氧化石墨烯的被动靶向能力,可以引导给药系统快速而准确地定位于肝脏部位的肿瘤,减少副作用的发生。此外,喜树碱(CPT)在生理条件下被药物载体保护起来,在肿瘤细胞微环境下主要以近红外触发方式释放,这种可控的药物释放能力进一步增加了该系统的安全性。MGO@CD-CA-HA/CPT系统的靶向能力及肝癌治疗能力通过细胞实验及荷瘤小鼠实验进行了验证,效果显著。

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该工作由山西医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室于保锋教授、弓韬老师以及山西大学环境科学研究所梁文婷教授共同指导完成,硕士研究生文朝朝为第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金、山西省自然科学基金的支持。