Nøjagtig antitumorstrategi opnået via foto-switchable lanthanid-doterede nanopartikler

Lanthanid-doterede nanopartikler (LnNP'er) kan høste det nær-infrarøde (NIR) lys for at udsende fotoner med højere energi (opkonvertering) eller lavere energifotoner (nedskiftning). I en nylig undersøgelse offentliggjort i ACS Nano , et team ledet af prof. CHANG Yulei fra Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics fra det kinesiske videnskabsakademi udviklede en ny fotoskiftbar nanopartikel baseret på LnNP'er til antitumorapplikation, som havde UV-blå og NIR-IIb (1525 nm) emission ved 980 nm laser og 1525 nm emission ved 800 nm laser. Ovenstående nanopartikler blev yderligere brugt til at opnå real-time NIR-IIb (800 nm) billeddannelsesstyret fotodynamisk terapi (PDT) (980 nm).

Fotoswitchable materialer har vigtige anvendelsesmuligheder inden for områder som højdensitet optisk datalagring, optoelektroniske enheder, sansning og biomedicin. I 2018 udviklede Prof. CHANGs team en fotoswitchbar opkonverteringsnanopartikel, som udførte den opkonverteringsemissionsbaserede afkoblingsfototeranostik. Denne nanopartikel kan udsende rød fluorescens til billeddannelse på 800 nm laser og udsende UV-blå fluorescens for PDT ved 980 nm laser, og denne undersøgelse bekræftede evnen af ​​den billeddannelsesstyrede "off-on" terapi baseret på den fotoskiftbare nanopartikel.

Sammenlignet med den tidligere brug af opkonverteringsrødt lys til billeddannelse i realtid kan NIR-IIb (1.525 nm) billeddannelse give dybere vævsgennemtrængningsdybde, lavere spredning osv., hvilket yderligere forbedrer billeddannelsens klarhed.

For at opnå mere omfattende tumorinformation blev magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) indført i nanoplatformen gennem belægning af pH-følsomt calciumphosphat (CaP) dopet med Mn ²⁺ . Denne struktur kunne forbedre T1-MRI-signalet, fordi Mn ²⁺ ioner ville blive frigivet fra CaP i tumormikromiljø (TME), som kunne etablere den forbedrede-MRI nanoplatform med et stærkt optisk signal.

Derudover kunne PDT kombineret med doxorubicin (et kemoterapeutisk lægemiddel) forbedre den tumorterapeutiske effekt, især immunogen celledød (ICD). Resultaterne viste signifikante antitumor- og metastasehæmmende virkninger in vitro og in vivo.

Denne undersøgelse giver en ny strategi for præcis tumorfototeranostik. + Udforsk yderligere

Fluorescensbilleddannelse baseret på nanopartikler understøtter tumordiagnose