超声纳米探针:用于高性能超声成像和调节抗癌药物传递尺寸的纳米孔

 科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz-20000Hz。因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为"超声波"。通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹-30兆赫兹。

 
在临床医学影像学中,超声是最方便、最便宜、无辐射、最常见的设备。微米尺寸的全氟化碳泡沫被用作血管内超声的有效对比,但对肿瘤的穿透作用太大。微滴(250-1000 nm)封装全氟化碳和药物都被用作超声引起释放抗癌药物交付平台,但它们通常不会是有用的肿瘤显像剂。纳米气泡(NBs)生成和聚结的随机瞬态特性使得利用纳米液滴作为超声造影剂对肿瘤成像是不可靠的。事实上,大多数纳米微滴的研究都与它们在肿瘤部位的超声触发药物释放有关。
 
成果简介
 
近日,中山大学的帅心涛教授,中山大学第三附属医院的郑荣琴和加州大学的Kit S. Lam教授(通讯作者)等人开发一种具有PH敏感性的、基于聚合物的、全氟化碳封装的超声纳米探针,在循环过程中能够维持在178 nm,在酸性肿瘤微环境中增加到437 nm。其体积小,可被肿瘤吸收。在肿瘤部位膨胀,从而降低了全氟化碳的蒸发阈值,有效地将纳米颗粒转化为超声显像的超声纳米微气泡,并利用低频率超声引起,最终从热纳米探针中释放出用于深层组织化学治疗的DOX,达到治疗肿瘤的目的。研究成果以题为“Size-Modulable Nanoprobe for HighPerformance Ultrasound Imaging and Drug Delivery against Cancer”发布在国际著名期刊ACS Nano上。
 
图文导读
 
                               图一、从多刺激敏感性中提取的体内可调节尺寸和性能的材料纳米管示意图
超声纳米探针:用于高性能超声成像和调节抗癌药物传递尺寸的纳米孔
                                                                      图二、PH敏感共聚物的表征
超声纳米探针:用于高性能超声成像和调节抗癌药物传递尺寸的纳米孔
(a) 化学结构有两个不同的PH值;
 
(b) DMSO-d6中PH敏感共聚物的1H NMR谱;
 
(c) D2O溶液中mPEG-PAsp(DEA-co-His-co-DIP)在不同pD下的1H NMR谱对比图。
 
                                 图三、基于聚合体的逐步刺激、逐步调节纳米探针的形貌
超声纳米探针:用于高性能超声成像和调节抗癌药物传递尺寸的纳米孔