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A Self-Evaluating Photothermal Therapeutic Nanoparticle
Abstract
Today, tumor therapy and its therapeutic efficiency evaluation are conducted separately, and current imaging techniques cannot evaluate tumor-therapeutic effects in real time. Therefore, it is of great importance to develop highly efficient theranostic strategies which are able to evaluate their tumor-therapeutic effects in real time. In this work, by rational design of a small molecular near-infrared probe Cys(StBu)-Asp-Glu-Val-Asp-Lys(Cypate)-CBT (Cy-CBT) and using a CBT-Cys click condensation reaction, we facilely prepare an intelligent nanoparticle Cy-CBT-NP which is able to evaluate its photothermal therapy (PTT) efficiency on tumors by fluorescence “Turn-On”. Fluorescence of Cy-CBT-NP is quenched and photothermal responsive. Upon caspase 3 (Casp3) cleavage of its DEVD substrates, Cy-CBT-NP disassembles to turn the fluorescence “On”, which in turn evaluates the PTT efficiency of the nanoparticle on cells and tumors in real time. We envision that our smart strategy could be applied for PTT and real-time evaluation of the therapeutic efficiency of solid tumors in the near future.
中国科大实现肿瘤光热治疗和疗效实时成像评估 光热治疗由于其非侵入性、时空控制精确、特异性强、肿瘤破坏效率高等优点，已成为肿瘤治疗领域的研究热点，有望用于临床上多种癌症的治疗。目前临床上癌症治疗疗效评估主要依赖于细胞学、组织病理学和影像学，治疗和疗效评估是分离的。因而，临床上肿瘤治疗及其疗效评估一体化仍然面临着巨大的挑战。梁高林教授基于本课题组特色的CBT-Cys点击缩合反应，合理设计并合成了有机小分子染料Cys(StBu)-Asp-Glu-Val-Asp-Lys(Cypate)-CBT (Cy-CBT)，很便捷地制备了荧光猝灭的光热纳米粒子Cy-CBT-NP。Cy-CBT-NP被肿瘤细胞摄取后，在808 nm激光照射下，肿瘤接受光热治疗。在光热治疗过程中，肿瘤细胞发生凋亡，激活凋亡蛋白酶caspase 3 (Casp3)。Casp3特异性地识别剪切Cy-CBT-NP中的DEVD序列，使得Cy-CBT-NP解组装生成小分子片段Cy-CBT-NP-Cleaved，并伴随着近红外荧光的点亮（见下图）。由于光热治疗效率、Casp3活性以及近红外荧光的点亮程度三者是呈正相关关系，因此该“智能”纳米粒子Cy-CBT-NP可通过监测近红外荧光的点亮来准确、实时地评估肿瘤光热治疗效果。与传统的肿瘤疗效评估方法相比，该策略具有实时性，可帮助医生及时调整治疗方案。作者希望这种“智能”策略不久就可以用于临床实体肿瘤的光热治疗及其疗效的实时评估。  该论文的第一作者为中国科学技术大学化学与材料科学学院硕士生王延芳和博士生杜蔚。安徽医科大学第二附属医院王龙胜主任医师和中国科学技术大学梁高林教授为共同通讯作者。 该项目研究得到国家杰出青年科学基金、基金委创新研究群体项目以及国家重点研发计划的资助。 文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b10144 分享到：
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mang2004 2020-08-01 01:35
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dushunli 2020-08-01 03:41肿瘤光热治疗！
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tassy 2020-08-01 04:30疗效实时成像评估!
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bmw0501 2020-08-01 08:28中国科大实现肿瘤光热治疗和疗效实时成像评估
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tomryo 2020-08-01 08:38中国科大实现肿瘤光热治疗和疗效实时成像评估
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木子示羊 2020-08-01 08:53中国科大实现肿瘤光热治疗和疗效实时成像评估
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redplum 2020-08-01 09:33好厉害的成果
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likaihit 2020-08-01 09:34真牛逼啊
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wangjin001x 2020-08-01 13:28中国科大实现肿瘤光热治疗和疗效实时成像评估
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te67f42 2020-08-01 13:35中科大与安徽医科大合作，发表了一种有机纳米离子用于肿瘤光热治疗及疗效实时成像评估的“智能”策略，在肿瘤治疗与疗效评估一体化方面取得了重要进展。
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