磁铁矿纳米团簇光热/化学动力疗法和化学药物疗法的联合作用对小鼠肿瘤生长具有明显的抑制效果

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近日，中科院合肥研究院强磁场科学中心王辉研究员与林文楚研究员等在基于磁场调控磁铁矿纳米团簇(HMNCs)的协同治疗领域取得新进展，实验发现HMNCs的光热/化学动力疗法和化学药物疗法的联合作用对小鼠肿瘤生长具有明显的抑制效果。实验结果以“NIR-II Responsive Hollow Magnetite Nanoclusters for Targeted Magnetic Resonance Imaging-Guided Photothermal/Chemo-Therapy and Chemodynamic Therapy”为题发表于国际期刊Small。

近年来，近红外二区（NIR-II，1000-1700nm）响应光热试剂由于其对正常组织具有高穿透性和低破坏性，已经吸引了许多科研人员的目光。然而，NIR-II光热治疗效率与试剂用量有直接关系，大量试剂的使用容易产生体内毒性。因此设计一种NIR-II响应的复合治疗试剂很有必要。

磁性纳米颗粒（MNPs）具有良好的生物相容性和独特的磁性，已被广泛应用于磁共振成像造影和靶向肿瘤治疗。肿瘤组织的偏酸性为MNPs提供了pH响应性药物释放，并产生高度的抗肿瘤活性化学动力疗法的毒性羟基自由基（· OH）。MNPs的光吸收率也赋予它们化学-光热联合疗法的外源性活化作用。

研究团队以调控磁性纳米颗粒的近红外吸收为出发点，采用一步溶剂热法在0.5特斯拉外磁场下高效率制备出在1066纳米处具有NIR-II吸收的空心磁铁矿纳米团簇(HMNCs)。HMNCs不仅为药物加载提供了一个中空腔体，而且还充当了肿瘤磁共振成像的靶向造影剂。HMNCs在酸性环境中的溶解使它们具有pH响应药物释放行为，并具有促进转化产生 · OH的能力。更为重要的是，HMNCs能吸收NIR-II激光并将其转换为局部热量，提高药物释放速率和产生光热治疗。体内实验证明，HMNCs的光热/化学动力疗法和化学药物疗法的联合作用对小鼠肿瘤生长具有明显的抑制效果。

本研究工作获得国家自然科学基金、中国科学院合肥大科学中心协同创新培育基金、杂化材料结构与功能调控教育部重点实验室等项目的资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202100794

HMNCs用于靶向MRI，响应性药物释放，NIR-II诱导的光热处理和化学动力学治疗的示意图

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