《Small》：骨肉瘤不可怕，化學-光熱療法協同近紅外響應來幫忙 _健康小知識

骨肉瘤(OS)是最嚴重的骨惡性腫瘤，在過去的40年中，無論是通過改變化療藥物的類型或劑量，還是通過改變手術方式， OS患者的存活率都沒有明顯改善。因此，迫切需要開發新的治療OS的策略。化學動力學療法(CDT)作為一種新的治療方法，可以通過轉化內源性過氧化氫(H2O2)轉化成羥基自由基(·OH) 。然而， CDT的治療效果受到低催化效率和過表達谷胱甘肽(GSH)的嚴重限制。
為此，來自華南理工大學的杜昶教授聯合廣東省人民醫院骨科張余共同報道了通過使用F127作為軟模板的簡單溶劑熱方法構建了優異的納米催化平臺，以形成中空的鐵酸銅(HCF)納米粒子，隨后在表面上涂覆聚多巴胺并負載阿霉素(DOX)（圖1）。 HCF@polydopamine(HCFP)釋放的Fe3+和Cu2+通過氧化還原反應消耗GSH ，再通過Fenton/Fenton-like反應觸發H2O2生成·OH ，從而增強CDT療效。
相關研究成果以“NIRResponsiveDoxorubicin-LoadedHollowCopperFerrite@PolydopamineforSynergisticChemodynamic/Photothermal/Chemo-Therapy”為題于2022年12月11日發表在《Small》上。

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圖1用于協同腫瘤治療的DOX@HCFPNPs的示意圖
納米粒子的合成與表征
作者通過簡單的一步溶劑熱法制備了空心鐵酸銅納米粒子。在這項研究中，選擇三嵌段共聚物表面活性劑F127作為軟模板，以促進納米粒子的中空和多孔結構的形成。 SEM表明所制備的納米顆粒具有均勻的球形和中空形態， TEM進一步驗證了這一點（圖2A-C）。 XRD的結果進一步證明了HCF納米顆粒具有特征性的尖晶石結構(圖2G) ，這與所選區域電子衍射圖的結果一致(圖2F) 。采用N2吸附/解吸等溫線測量了HCFNPs的介孔尺寸和比表面積，以評估其載藥潛力。如圖2H所示，曲線呈IV級等溫線和H2級磁滯回線，表明制備的HCFNPs具有典型的中空介孔結構。此外，計算得到HCFNPs的比表面積為33.013m2g?1 ，孔徑分布曲線(圖2I)顯示其平均孔徑≈3.5nm 。 HCFNPs較大的表面積和介孔結構使其具有較高的負載能力。以上表征證明成功合成了具有載藥潛力的中空介孔
CuFe2O4
納米顆粒。

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圖2合成納米粒子的表征
HCFPNPs的體外光熱性能研究
在研究體外光熱效應之前，作者首先用紫外-可見-近紅外光譜儀檢測了HCFP納米粒子的吸收光譜， HCFP納米粒子在近紅外窗口(808nm)具有理想的吸收，表明改性PDA殼對近紅外吸收有增強作用（圖3A）。之后使用紅外熱像儀檢測HCFP納米顆粒的光熱特性，近紅外輻射后溫度變化的紅外熱像如圖3C所示。通過對其穩定性進行循環測定表明， HCFP納米粒子具有優異的光熱穩定性，并且可能具有循環抗腫瘤的潛力（圖3E）。此外， HCFP納米顆粒在808納米處的光熱轉換效率(η)經計算為35.25% ，遠高于傳統金納米棒的21%（圖3F）。因此， HCFP納米粒子具有作為癌癥PTT的光熱治療劑的巨大潛力。

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圖3HCFPNPs的體外光熱性質
羥基自由基(·OH)的催化生產和谷胱甘肽的消耗
接著，為了評價HCFP納米粒子的催化效果，分別通過電子自旋共振(ESR)檢測、TMB顯色和亞甲基藍漂白實驗來研究其產生
·OH
的能力。當pH值從7.4降低到6.5時， ESR強度顯著增強，表明弱酸性環境加速了·OH的產生。進一步研究了升溫對HCFP納米粒子芬頓反應效率的協同效應。表明高溫確實能促進HCFP納米粒子催化產生·OH 。此外， TMB的顯色反應說明HCFP納米粒子的催化能力是濃度依賴性的， HCFP納米粒具有產生