Eine Upconversion-Nanoplattform mit extrazellulärer pH-gesteuerter Tumor-Targeting-Fähigkeit für eine verbesserte photodynamische Therapie.
Fujin Ai, Na Wang, Xiaoman Zhang, Tianying Sun, Qi Zhu, Wei Kong, Feng Wang, Guangyu Zhu
Zusammenfassung
Upconversion-Nanopartikel (UCNPs) werden aufgrund ihrer spezifischen Upconverting-Lumineszenz, die Nahinfrarotlicht (NIR) nutzt, um Photosensibilisatoren (PSs) für die PDT anzuregen, häufig für die photodynamische Therapie (PDT) eingesetzt. Die Effizienz der UCNP-basierten PDT wird verbessert, wenn die krebszielende Eigenschaft der Nanomedizin verbessert wird. Hier verwendeten wir das pH-Low-Insertion-Peptid (pHLIP), eine auf Krebs gerichtete Einheit, um eine 808 nm angeregte UCNP-basierte Nanoplattform zu funktionalisieren, die einen minimierten Überhitzungseffekt für die Durchführung von PDT aufweist. pHLIP kann Ladung gezielt in Krebszellen in einer sauren Umgebung bringen und so die wirksame aktive gezielte Wirkung auf Krebszellen oder Tumore aufgrund von Azidose realisieren. Die pHLIP-funktionalisierte Nanoplattform wurde zusammengestellt und gut charakterisiert. Die Nanoplattform zeigt einen effizienten NIR-bestrahlten PDT-Effekt in Krebszellen, insbesondere unter leicht sauren Bedingungen, die die Mikroumgebung des Tumors nachahmen. Diese Wirksamkeit wird auf die zielgerichteten Eigenschaften von pHLIP auf Krebszellen unter sauren Bedingungen zurückgeführt, die den Eintritt der Nanoplattform begünstigen. Darüber hinaus zeigt die pHLIP-funktionalisierte Nanoplattform ein günstiges Sicherheitsprofil bei Mäusen mit einer hohen maximal tolerierten Dosis (MTD), was die Verfügbarkeit der Verabreichung in vivo erweitern könnte. Die effiziente In-vivo-Antitumoraktivität wird durch intratumorale Injektion der Nanoplattform und anschließende NIR-Bestrahlung des Brusttumors erreicht. Die Nanopartikel reichern sich größtenteils an der Tumorstelle an, was die hervorragenden Tumor-Targeting-Eigenschaften der pHLIP-funktionalisierten Nanoplattform offenbart, die eine effiziente PDT in vivo gewährleistet. Darüber hinaus haben die Nanopartikel eine lange Verweilzeit im Blutkreislauf, was auf ihre Stabilität in vivo hinweist. Insgesamt stellen wir ein Beispiel für ein UCNP-basiertes Nanosystem mit tumorzielenden Eigenschaften zur Durchführung einer effizienten PDT sowohl in vitro als auch in vivo dar.
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