Multimodale Upconversion-Nanoplattform mit einer auf Mitochondrien gerichteten Eigenschaft für eine verbesserte photodynamische Therapie von Krebszellen
Xiaoman Zhang, Fujin Ai, Tianying Sun, Feng Wang, Guangyu Zhu
Zusammenfassung
Upconversion-Nanopartikel (UCNPs) mit der Fähigkeit, hochenergetisches sichtbares oder UV-Licht unter energiearmer Nahinfrarot-Anregung zu emittieren, wurden umfassend für biomedizinische Anwendungen, einschließlich Bildgebung und photodynamische Therapie (PDT) gegen Krebs, untersucht. Eine verbesserte zelluläre Aufnahme und kontrollierte subzelluläre Lokalisierung eines UCNP-basierten PDT-Systems sind erwünscht, um die biomedizinischen Anwendungen des Systems zu erweitern und seine PDT-Wirkung zu erhöhen. Hier bauen wir eine multimodale Nanoplattform mit verbesserter therapeutischer Effizienz basierend auf 808 nm angeregten NaYbF4:Nd@NaGdF4:Yb/Er@NaGdF4-Kern-Schale-Schale-Nanopartikeln auf, die einen minimierten Überhitzungseffekt haben. Der Photosensibilisator Pyropheophorbid a (Ppa) wird auf die Nanopartikel geladen, die mit biokompatiblen Polymeren bedeckt sind. und die Nanoplattform ist mit Transkriptionsaktivatorpeptiden als Targeting-Einheiten funktionalisiert. Es wird eine deutlich erhöhte zelluläre Aufnahme der Nanopartikel und eine dramatisch erhöhte Photozytotoxizität erreicht. Bemerkenswert ist, dass die Kolokalisierung von Ppa mit Mitochondrien, einem entscheidenden subzellulären Organell als Ziel der PDT, nachgewiesen und quantifiziert wird. Auch die durch diese Kolokalisierung verursachte Folgeschädigung der Mitochondrien wird als erheblich bestätigt. Unsere Arbeit liefert eine umfassend verbesserte UCNP-basierte Nanoplattform, die eine hervorragende Biokompatibilität beibehält, aber eine höhere Photozytotoxizität unter Bestrahlung und überlegene Bildgebungsfähigkeiten aufweist, was den biomedizinischen Wert von UCNPs sowohl als Nanosonden als auch als Träger von Photosensibilisatoren gegenüber Mitochondrien für die PDT erhöht. Es wird eine deutlich erhöhte zelluläre Aufnahme der Nanopartikel und eine dramatisch erhöhte Photozytotoxizität erreicht. Bemerkenswert ist, dass die Kolokalisierung von Ppa mit Mitochondrien, einem entscheidenden subzellulären Organell als Ziel der PDT, nachgewiesen und quantifiziert wird. Auch die durch diese Kolokalisierung verursachte Folgeschädigung der Mitochondrien wird als erheblich bestätigt. Unsere Arbeit liefert eine umfassend verbesserte UCNP-basierte Nanoplattform, die eine hervorragende Biokompatibilität beibehält, aber eine höhere Photozytotoxizität unter Bestrahlung und überlegene Bildgebungsfähigkeiten aufweist, was den biomedizinischen Wert von UCNPs sowohl als Nanosonden als auch als Träger von Photosensibilisatoren gegenüber Mitochondrien für die PDT erhöht. Es wird eine deutlich erhöhte zelluläre Aufnahme der Nanopartikel und eine dramatisch erhöhte Photozytotoxizität erreicht. Bemerkenswert ist, dass die Kolokalisierung von Ppa mit Mitochondrien, einem entscheidenden subzellulären Organell als Ziel der PDT, nachgewiesen und quantifiziert wird. Auch die durch diese Kolokalisierung verursachte Folgeschädigung der Mitochondrien wird als erheblich bestätigt. Unsere Arbeit liefert eine umfassend verbesserte UCNP-basierte Nanoplattform, die eine hervorragende Biokompatibilität beibehält, aber eine höhere Photozytotoxizität unter Bestrahlung und überlegene Bildgebungsfähigkeiten aufweist, was den biomedizinischen Wert von UCNPs sowohl als Nanosonden als auch als Träger von Photosensibilisatoren gegenüber Mitochondrien für die PDT erhöht. ist nachgewiesen und quantifiziert. Auch die durch diese Kolokalisierung verursachte Folgeschädigung der Mitochondrien wird als erheblich bestätigt. Unsere Arbeit liefert eine umfassend verbesserte UCNP-basierte Nanoplattform, die eine hervorragende Biokompatibilität beibehält, aber eine höhere Photozytotoxizität unter Bestrahlung und überlegene Bildgebungsfähigkeiten aufweist, was den biomedizinischen Wert von UCNPs sowohl als Nanosonden als auch als Träger von Photosensibilisatoren gegenüber Mitochondrien für die PDT erhöht. ist nachgewiesen und quantifiziert. Auch die durch diese Kolokalisierung verursachte Folgeschädigung der Mitochondrien wird als erheblich bestätigt. Unsere Arbeit liefert eine umfassend verbesserte UCNP-basierte Nanoplattform, die eine hervorragende Biokompatibilität beibehält, aber eine höhere Photozytotoxizität unter Bestrahlung und überlegene Bildgebungsfähigkeiten aufweist, was den biomedizinischen Wert von UCNPs sowohl als Nanosonden als auch als Träger von Photosensibilisatoren gegenüber Mitochondrien für die PDT erhöht.
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