韩国标准科学研究院(KRISS)的研究人员开发出一种新型纳米材料,能够同时检测和治疗癌症。在小鼠的实验室测试中,这些金铁颗粒能够实现实时肿瘤成像,同时通过热疗、化学反应和激活免疫系统进行靶向治疗。这项研究发表于《化学工程杂志》(Chemical Engineering Journal),研究表明这些多功能颗粒具有定位肿瘤、在最佳时机进行治疗并帮助触发针对癌细胞的免疫反应的潜力。
KRISS研究的核心在于其纳米盘的金-铁-金三明治结构,每一层都具有不同的功能。外层的金层在激光照射下能够实现热疗,从而破坏癌细胞。同时,铁核提供磁性引导,并通过氧化和铁死亡触发化学反应,损伤肿瘤细胞。这种结构设计使颗粒能够同时递送三种互补疗法。研究团队指出,这种组合相比目前通常只提供单一治疗方式的纳米材料具有显著优势。
在新闻发布会上,李恩淑博士(Dr. Lee Eun Sook)表示:“与传统仅由单一元素构成且仅能执行单一功能的纳米材料不同,本研究开发的材料利用了金和铁的综合特性,能够执行多种功能。”
在小鼠实验中,光声成像显示“使用AuFeAuNDs作为强效对比剂的PA成像能够精确定位肿瘤组织,并为光热治疗(PTT)提供引导。”研究中还指出,“磁性靶向的AuFeAuNDs不仅能够消除肿瘤细胞,还能通过释放损伤相关分子模式(DAMPs)引发免疫原性细胞死亡(ICD),从而增强细胞毒性T细胞活性。”
研究人员表示,这种成像能力有望使临床医生能够实时监测纳米颗粒在体内的积累情况,并在人体试验中确定最佳治疗时机。研究显示,这些颗粒能够“通过释放损伤相关分子模式(DAMPs)引发免疫原性细胞死亡(ICD),从而刺激抗肿瘤免疫反应。”
KRISS的这一突破建立在全球对多功能癌症纳米颗粒的广泛研究基础之上。佐治亚理工学院和埃默里大学的研究人员最近开发出一种“Janus细胞背包”,能够插入细胞膜并携带治疗物质。其他研究团队则探索了结合近红外二区(NIR-II)成像和化学治疗的金-硫化铜混合材料,还有多个团队正在研究用于联合热疗和化学治疗的金属有机框架平台。尽管这些策略各不相同,但大多数依赖于核壳结构或表面改性设计,而不是KRISS通过纳米压印光刻技术实现的精确三层结构。因此,KRISS的方法在稳定性和可控治疗递送方面可能具有优势。
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