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本研究では、ランタノイドをベースとしたナノメディシンを用いた光力学的治療法の開発を目指しています
Luminescence imaging-guided triple-collaboratively enhanced photodynamic therapy by bioresponsive lanthanide-based Nanomedicine.
PMID: 32668297 DOI: 10.1016/j.nano.2020.102265.
抄録
光力学的治療(PDT)は非侵襲的な腫瘍切除のための新しい展望を提供しているが、一重項酸素の変換効率の低さと生成される一重項酸素の寿命の短さのため、未だに制限されている。本研究では、FeOOHコートとトルイジンブルー(TB)を担持したNaLuF:Yb,Er,Tm@NaLuFをベースとした生体反応性ランタノイド系ナノメディシンを構築し、腫瘍の微小環境活性化光線力学的治療のためのトリプルコラボレーション戦略を確立した。腫瘍内の還元性と酸性に反応して、コーティングされたFeOOHは分解し、還元されたグルタチオン(GSH)を除去し、腫瘍内の酸化ストレスを増加させてPDTを増強する。その上、Feはまた、HOの触媒的な分解によってPDTのためのintratumoural溶解したOを改善することができるこの酸化還元プロセスから解放されます。最後に、ランタノイドドープナノ粒子の消光アップコンバージョンルミネセンスも回復し、これはTBへのより効率的なエネルギー伝達を可能にし、それ故にPDTの効率を向上させる。以上のようなトリプルコラボレーション戦略により、高効率な光力学的腫瘍アブレーションを生体内で行うことが可能となる。本研究では、光線力学的治療効率を高めるための厳密な方法を提案する。
Photodynamic therapy (PDT) provides a novel sight for non-invasive tumor ablation, which, however, is still limited by low converting efficiency and short life-time of produced singlet oxygen. In this work, a bioresponsive lanthanide-based nanomedicine, FeOOH-coated and toluidine blue (TB)-loaded NaLuF:Yb,Er,Tm@NaLuF, is constructed for tumor microenvironment-activated photodynamic therapy with triple-collaborative enhancing strategy. In response to intratumoural reducibility and acidity, coated FeOOH decomposes, eliminating reduced glutathione (GSH) and up-regulating intratumoural oxidative stress to enhance PDT. Besides, Fe is also released from this redox process, which can improve intratumoural dissolved O for PDT by catalytically decomposition of HO. At last, quenched upconversion luminescence of lanthanide-doped nanoparticles also recovers, which allows more efficient energy transfer to TB and hence improves PDT efficiency. By the above triple-collaborative strategy, highly efficient photodynamic tumor ablation is performed in vivo. This work proposes a rigorous method to elevate photodynamic therapeutic efficiency.
Copyright © 2020. Published by Elsevier Inc.