Нано-кластеры для синергетической терапии рака в ближнем инфракрасном диапазоне
Фотопермическая терапия (PTT), индуцируемая излучением ближнего инфракрасного диапазона (NIR), — это малоинвазивный метод лечения рака в заданных областях. Её механизм основан на использовании фотопермических агентов (PTAs), а терапевтический эффект возникает только в месте опухоли, где присутствуют и поглощающий агент, и локализованное лазерное излучение.
Разработка PTAs с поглощением в диапазоне NIR-II (1000–1700 нм) может значительно улучшить глубину проникновения и терапевтический эффект. Магнитные наночастицы (MNPs), обладающие сильным поглощением в NIR-II, соответствуют этим требованиям и привлекают внимание благодаря неинвазивной визуализации и магнитной таргетной доставке.
Исследовательская группа под руководством профессоров Ван Хуэй и Линь Вэньчу из Лаборатории сильных магнитных полей (Hefei Institutes of Physical Science, CAS) создала новый тип полых магнетитовых нанокластеров (HMNCs), откликающихся на NIR-II. Они состоят из Fe3O4, имеют мезопористую оболочку и полую полость для таргетной терапии рака под контролем визуализации.
«HMNCs поглощают NIR-II лазер и преобразуют его в локальное тепло, — сказал профессор Ван. — Это позволило нам успешно ускорить высвобождение лекарства и комбинированную химио-фотопермическую терапию».
С помощью одностадийного сольвотермального метода под внешним магнитным полем (0.5 Тл) были получены HMNCs с поглощением на 1066 нм, обеспечивающие фотопермический эффект на опухоль. Кроме того, при растворении Fe3O4 в кислой среде они могут превращать H2O2 в токсичные гидроксильные радикалы, добавляя хемодинамический эффект. Полые полости HMNCs служат вместилищем для лекарств, а сами частицы выступают в качестве таргетного контрастного агента для магнитно-резонансной томографии опухоли.
Эксперименты in vivo подтвердили, что комбинированное действие фотопермической, химической и хемодинамической терапии с использованием HMNCs оказывает значительный ингибирующий эффект на рост опухоли у мышей.
Эта работа демонстрирует создание многофункциональных наноносителей на основе откликающихся на NIR-II HMNCs для тримодальной терапии рака.