NML研究文章 | 體內(nèi)腫瘤的靶向檢測(cè)與治療：基于SiO2中空核-殼納米結(jié)構(gòu)的雙模態(tài)PET/光學(xué)成像系統(tǒng)
In Vivo Tumor-Targeted Dual-Modality PET/Optical Imaging with a Yolk/Shell-Structured Silica Nanosystem
Sixiang Shi, Feng Chen, Shreya Goel, Stephen A. Graves, Haiming Luo, Charles P. Theuer, Jonathan W. Engle, Weibo Cai
Nano-Micro Lett. (2018) 10:65
https://doi.org/10.1007/s40820-018-0216-2
本文亮點(diǎn)
1 以量子點(diǎn)為核、介孔SiO2空心球?yàn)闅ぃ苽渲锌蘸?殼結(jié)構(gòu)納米體系。
2 結(jié)合PET和光學(xué)成像的優(yōu)點(diǎn)，用雙模態(tài)PET/光學(xué)成像進(jìn)行癌癥的協(xié)同診斷。
3 成功實(shí)現(xiàn)了腫瘤血管的靶向治療，增加了藥物在腫瘤部位的停留時(shí)間和靶向特異性。
內(nèi)容簡介
PET(Positron emission tomography, 正電子發(fā)射斷層掃描)是核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最先進(jìn)的臨床檢查影像技術(shù)，高分辨率的優(yōu)點(diǎn)使其能夠廣泛應(yīng)用于腫瘤和心肺疾病等臨床診斷。而雙模態(tài)或多模態(tài)分子探針技術(shù)在診斷或治療中可獲得更全面的信息。
在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，介孔硅材料具有大比表面積、大孔容和多樣孔道結(jié)構(gòu)等特性，在藥物運(yùn)輸方面具有良好的應(yīng)用前景。而實(shí)現(xiàn)藥物運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵是介孔硅能將不同類型的藥物分子有效封裝在介孔硅孔道內(nèi)部，從而使治療藥物免于酶解。
美國威斯康星大學(xué)Weibo Cai團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種用于腫瘤血管靶向和雙模態(tài)PET/光學(xué)成像的中空核-殼結(jié)構(gòu)的SiO2納米體系: 64Cu-NOTA-QD@HMSN-PEG-TRC105。
該體系具有良好的靶向特異性和出色的成像能力，使得診斷結(jié)果更加可靠。此工作將脈管系統(tǒng)靶向、pH敏感藥物遞送、雙模態(tài)成像三者結(jié)合到單個(gè)平臺(tái)中，將中空核-殼結(jié)構(gòu)SiO2納米體系應(yīng)用于圖像引導(dǎo)的腫瘤靶向藥物遞送，有效增強(qiáng)了癌癥的診斷和治療。
圖文導(dǎo)讀
1 QD@HMSN的合成
QD@HMSN SiO2中空核-殼納米結(jié)構(gòu)的合成和功能化示意圖。
2 體內(nèi)血管靶向和PET成像
從PET圖像和ROI分析中獲得的定量數(shù)據(jù)顯示，與非靶向組和阻斷組相比，靶向組中的腫瘤攝取顯著增強(qiáng)。
3 藥物裝載和光學(xué)成像
在中空核-殼納米結(jié)構(gòu)的QD@HMSN NPs中，藥物裝載量顯著增加至1266 mg/g(DOX重量/NP重量)。
增加的藥物負(fù)荷可能有利于增強(qiáng)癌癥化療的療效，同時(shí)由于每次治療需要的納米顆粒劑量較小，從而降低了納米載體的體內(nèi)細(xì)胞毒性。
作者簡介
主要研究方向：
1）多模態(tài)分子成像劑的開發(fā); 2）癌癥的分子療法; 3）納米技術(shù)及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
課題組主頁：
http://mi.wisc.edu/index.htm
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