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基于半导体聚合物纳米材料的近红外光激活药物试剂
发布时间:2020-09-03     作者:harry   分享到:

放化疗需要****的生张,甚至是在一个 的情况上****移动,以此增强了**症女性的发展率。或许,为此**剂在组识中的非特女性朋友分布图制作各类药代能源学活力性,诊疗上**症**时不时会现身低效用和较差副做用等事情。靶向治疗疗法配体遮盖的方案只是而且 增添**剂在**布位的积少成多,为此不要良好 地来解决这种事情。现有一个只是被**症涉及内容微生物制品技术标记图片物重置后能够有活力性的**剂已然被设计。并且,**涉及内容的内源性微生物制品技术象征物基本也普遍存在于正常值内部和组识,为此这种微生物制品技术象征物重置的**剂依然有低的靶向治疗疗法选用性的事情。

外源性刺击能够非常好的地控住**剂的亲水性。但其中,光拥有无创基因检测性,措施简简单单,或是高的营销场景分别率等的优点。在**原子的亲水性位点镶入某一光敏的段落是制取光活性的**剂的**措施。而且,大都数共有的光敏段落仅对拥有较淡的团队刺穿高度(0.5-2.5 mm)的UV紫外线或隐约透射(100-700 nm)拥有积极地响应性,于是等等光活性**剂的适用拥有很高的的全局性。而近红外(NIR)光(700-1000 nm)拥有更深刻的团队刺穿高度(~1 cm),于是能够在**剂的光活性。

成果简介

南洋理工大学的浦侃裔教授总结了半导体聚合物纳米材料(SPN)用于**症**的近红外光激活**剂的相关研究成果。SPN是由π共轭聚合物制备而来,可**地将NIR光转换为热或单线态氧(1O2),从而激活热或1O2响应的**剂。将**剂负载或偶联到SPN可以制备热响应的基于SPN的**剂。例如,光热引发的**剂释放会特异性激活细胞膜上的某些蛋白质离子通道,从而导致离子过量引起的线粒体功能障碍,进而导致**细胞凋亡。此外,温度敏感的菠萝蛋白酶的光热活化可以促进胶原蛋白的降解,从而增加纳米颗粒在**组织中的富集,扩大**效果。将SPN与****通过乏氧或1O2响应片段共价偶联可以制备1O2可激活的基于SPN的****。在近红外光照射下,SPN消耗氧气产生1O2,导致光动力疗法(PDT),同时切断乏氧或1O2响应片段,从而引发**剂的可控释放。这种基于SPN的****的远程活化可用于活体动物**部位诱导DNA损伤,降解核糖核酸,**蛋白质生物合成或激活免疫系统。通过PDT和NIR光活化的生物行为的协同作用,这些****可**消除**,甚至完全****转移。该成果以题为Semiconducting Polymer Nanomaterials as Near-Infrared Photoactivatable Protherapeutics for Cancer发表在国际**期刊Acc. Chem. Res.

【图文导读】

1.基于SPNs的光激活**剂的制备

(a)完成nm沉淀出的配制SPN的提醒图,SP1和两亲性配位合成树脂的物理化学结构特征式或是SPN1的散射手机显微美图照片

(b)确认自組裝分离纯化SPN的展示图,SP2-PEG,响应的性情节和**剂的化学式设备构造式及及SPN2的散射电子设备显微图片

(c)1O2诱导的1O2响应性片段裂解的机制

2.光热活化半导体聚合物纳米兴奋剂用于**症的**

(a)广泛用于既定**症**的光热促活SPN1-C的表示图

(b)SPN1-C的人工

(c)SPN1-C介导的TRPV-1 Ca2+通道光热活化的机理

(d)SPN1-C和SPN1-0处里后经808 nm光照度射35 s后的U373细胞核膜和HeLa细胞核膜的荧光彩色图像

(e)荷瘤小鼠的**计划

(f,g)不相同**方式后U373**和HeLa**的**成长直线

3.光热可活化半导体聚合物纳米酶用于**症的**

(a)SPN2-Bro的光热产甲烷用在胶原血清可降解和增強**组织结构中納米粒状含有的图示图

(b)SPN2-Bro的合并

(c)以肽苄氧羰基-精氨酸-精氨酸-对硝基苯胺(Z-A-A-pNA)为底物,经光照强度射(808 nm)后SPN2-Bro的酶灵活性研究

(d)在有或不存在808 nm光环境射下SPN2-Bro的明胶化解阐述

(e)依据瘤内肌注生理方面淡盐水,SPN2或SPN2-Bro后,在有或还没有808 nm日照时间射的原因下4T1**的免疫细胞荧光肌肤胶原组织酶I染色的图案

(f)尾冠状动脉内注射器SPN2或SPN2-Bro后,经808 nm太阳光照晒射的4T1荷瘤小鼠的近红外荧光图面

(g)在808 nm光环境射下4T1荷瘤小鼠的热影像

(h)差异**方式方法后4T1**的成长申请这类卡种曲线提额

4.乏氧激活的半导体聚合物纳米前药用于**症**

(a)SPN2pd用做乏氧重置的联动PDT和手术的举手图

(b)在808 nm光辐照下,SPN2pd和SPN2c引发的1O2产生

(c)SPN2pd的活性和增加**的管理机制构造图

(d)重置后的NADH,IPM-Br和SPN2pd的**液质色谱图

(e,f)在常氧和乏氧自然环境中,与众不同氨水浓度的SPN2c或SPN2pd治理后4T1**细胞膜核的细胞膜核化学活化

(g)不同于操作方案后小鼠**的免疫力荧光caspase-3着色图相

5.1O2激活的半导体聚合物纳米酶和纳米阻滞剂用于**症**

(a)SPN光产甲烷介导的RNA化学降解和球蛋白组成**适用于**症**的表示图

(b)OSPE光纯化介导的肿瘤细胞内RNA溶解和融合**症**的措施

(c)在有或无H2O2的情况下,经808 nm光照后OSPE的酶活性分析

(d)路过与众不同的操作的方式, 4T1**神经细胞中RNA的琼脂糖疑胶电泳

(e)各不相同**后小鼠**的免役荧光嘌呤霉素紧密联系蛋白酶复染图象

(f)有差异**后小鼠**的植物生长等值线

(g)不相同除理后小鼠肺转交的H&E刺绣图形

(h)在SPN2B或SPN2C介导的**后,4T1荷瘤小鼠的**中HGF,MTA2和VCAM-1展示量

6.有机半导体聚合物纳米刺激物用于**症的光激活免疫**

(a)OSPS介导的免疫性启用使用在携手**症**的示图图

(b)采用自拆卸成OSPS的两亲整合物(SP2-PEG-PSDA-NLG919)的化工组成式和OSPS的NIR光活性基本原理

(c)经808 nm太阳光照射后OSPS的HPLC图谱

(d)OSPS介导的****种子发芽及肺改变的**症**的展示图

(e)OSPS介导的NIR光产甲烷**症抗体**的归纳图

【总结】

在这个工作中,作者总结了近期SPN用于近红外光激活的****剂的相关研究成果。SPN可以将NIR光转换为热或1O2,从而导致**剂的活化。基于SPN的光激活****可以远程和无创地激活特定的生物行为,例如Ca2+通道的开启,ECM降解,基因转录,DNA损伤,RNA降解,蛋白质生物合成**或活体动物**微环境中的免疫反应的激活。这些光活化的**剂可以实现**的**症**,因此不仅改善了**效果,而且降低了毒副作用。

文献链接

Semiconducting Polymer Nanomaterials as Near-Infrared Photoactivatable Protherapeutics for CancerAcc. Chem. Res., 2020, DOI: 10.1021/acs.accounts.9b00569.

通讯作者简介

浦侃裔,列任新增坡南亚工院综合高校物理与微生物药学过程师范学院副老师;201一年于新增坡国立综合高校刷快搏士后学历,当年用作搏士后后加入到斯坦福综合高校专业从事分子式摄像学设计,2010年6月以副老师任职于南亚工院综合高校。

历余载来,浦侃裔院士科目组重要理论学习可挥发的板材在动物临床界光量子学中应该用。现有重要(i)对于临床实践诉求的发掘智力没有响应的型活体荧光、自愿光及光声显像原子测试探头主要选用在早消化道新皮肤常见病检验报告;(ii) 对于基础框架动物临床界的发掘由于半导体行业缩聚物(SPN:semiconducting polymer nanoparticles)的微米光量子切换器主要选用在在原子范畴控制并熟悉动物过程中 中;(iii)理论学习可挥发磁学的板材在****中的应该用。现有,该科目组已在**症操作、皮夫病检验与**致癌性选择中赢得第一次进度。举个例子,在2018年该科目组奠定了由于可光降解可挥发高原子微米粉末的原子余辉显像(MAI: molecular afterglow imaging),并理论学习了其在消化道新皮肤常见病的早检验报告和**放向的隐藏的应该用。该理论学习结果发布于全国上**论文杂志Nature Biotechnology。在17年该科目组制定了了种具**的肾清掉转化率的原子肾脏测试探头(MRPs: molecular renal probes)主要选用在对**性突然肾挫伤(AKI: acute kidney injury)的体內磁学显像。该测试探头的近红外荧光还有机化学发光字卫星信号可能被AKI的的前期动物标示物特喜欢的人地启用,会使该测试探头可能对实验设计小鼠肾脏内多家原子案件实施竖向显像。该理论学习结果发布于全国上**论文杂志Nature Materials。同时,选择近红外荧光和光声等显像方法,该组变现了皮夫病、肝挫伤同时**等消化道新皮肤常见病进展过程中 中中各种关联动物标示物的活入职体检验,为消化道新皮肤常见病的早检验报告带来了了有必要新信息。该人员理论学习放向也涉及到的智力没有响应的型微米生物医药,光热控制阴阳离子管道、DNA表现和蛋清渗透性等各种关联理论学习。自206年6月建成直到今天,该人员已在全国上核心论文杂志上发布高的水平内容80篇(包含Nature Materials, Nature Biotechnology, Nature Communications, Chemical Society Reviews, Accounts of Chemical Research, Journal of the American Chemical Society, Angewandte Chemie International Edition, Advanced Materials, Nano Letters, ACS Nano等)。直到今天,浦侃裔院士累计额发布**次内容160篇,SCI H-index = 65。现有,浦侃裔医学博士扮演ACS Applied Polymer Materials 和Biomaterials Research副总编,Nano Research论文杂志Young Star总编,Advanced Functional Materials, Small, Bioconjugate Chemistry, ACS Applied Bio Materials, Advanced Biosystems和ChemNanoMat等论文杂志编委。

近期代表性工作

  1. Huang, J. Li, Y. Lyu, Q. Miao, K. Pu*. Molecular optical imaging probes for early diagnosis of drug-induced acute kidney injury. Nat. Mater., 2019, 2019, 18, 1133-1143.

  2. Miao, C. Xie, X. Zhen, Y. Lyu, H. Duan, X. Liu, J. Jokerst, K Pu*. Molecular afterglow imaging with bright, biodegradable polymer nanoparticles. Nat. Biotechnol., 2017, 35, 1102-1110.

  3. Jiang, J. Huang, X. Zhen, Z. Zeng, J. Li, C. Xie, Q. Miao, J. Chen, P. Chen, K. Pu*. A generic approach towards afterglow luminescent nanoparticles for ultrasensitive in vivo imaging. Nat. Commun., 2019, 10, 2064.

  4. Cheng, Q. Miao, J. Li, J. Huang, C. Xie, K. Pu*. J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 27, 10581-10584.

  5. Li, J. Huang, Y. Lyu, J. Huang, Y. Jiang, C. Xie, K. Pu*. Photoactivatable organic semiconducting pro-nanoenzymes. J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 4073-4079.

  6. He, C. Xie, Y. Jiang, K. Pu*. An organic afterglow protheranostic nanoassembly. Adv. Mater., 2019, 31, 1902672.

  7. Jiang, J. Li, Z. Zeng, C. Xie, Y. Lyu, K. Pu*. Organic photodynamic nanoinhibitor for synergistic cancer therapy. Angew. Chem., Int. Ed., 2019, 58, 8161-8165.

  8. Cui, J. Huang, X. Zhen, J. Li, Y. Jiang, K. Pu*. Semiconducting polymer nano-prodrug for hypoxia-activated synergetic photodynamic cancer therapy. Angew. Chem., Int. Ed., 2019, 58, 5920-5924.

  9. Huang, Y. Jiang, J. Li, S. He, J. Huang, K. Pu*. A Renal-clearable macromolecular reporter for near-infrared fluorescence imaging of bladder cancer. Angew. Chem., Int. Ed., 2020, 59, 4415-4420.

  10. Jiang, P. Upputuri, C. Xie, Z. Zeng, A. Sharma, X. Zhen, J. Li, J. Huang, M. Pramanik, K. Pu*. Metabolizable semiconducting polymer nanoparticles for second near-infrared photoacoustic imaging. Adv. Mater., 2019, 31, 1808166.

  11. Li, K. Pu*. Development of organic semiconducting materials for deep-tissue optical imaging, phototherapy and photoactivation. Chem. Soc. Rev., 2019, 48, 38-71.