ACS Nano：FRET-UCNPs用于胶质瘤近红外光疗

多形性胶质母细胞瘤（GBM）是最常见的恶性脑肿瘤，主要由于血脑屏障（BBB）和高浸润性而导致存活率低。基于上转换纳米粒子（UCNPs）的近红外（NIR）深穿透光疗是一种很有前景的胶质瘤治疗方法，但它面临着光谱不匹配和共振能量转移（FRET）引起的光能利用率低的问题。在此，该研究设计了一种脑靶向近红外治疗系统，该系统具有双位点 FRET 途径和光谱匹配，可最大限度地利用能量，对胶质瘤进行光动力和光热协同治疗。该系统由Tm-UCNPs、四苯基卟啉锌（ZnTPP）和硫化铜（CuS）纳米粒子在优化调制下制成。首先，通过精确调整Tm的比例，提高了UCNPs 在 475 纳米波长处的相对发射强度（11.5 倍）。此外，ZnTPP的J-聚集体增加了单体在 475 纳米波长处的吸收（163.5 倍）；两者共同优化了UCNPs 和卟啉之间的 FRET 匹配，从而实现了有效的近红外光动力疗法。同时，通过第二种 FRET 途径，利用 800纳米波长的发射放大了 CuS 纳米粒子的光热效应，从而实现光热疗法。经脑靶向肽修饰后，该系统能有效触发胶质瘤细胞的协同光疗消融，在穿越 BBB 并靶向胶质瘤后，显著延长了罹患正位胶质瘤的小鼠的存活时间。这种先进的光谱调制和双位点FRET策略的成功可能会激发更多的策略，最大限度地利用UCNPs的光能治疗脑部疾病。

在这项研究中，开发了一种基于双位点FRET的纳米材料用于胶质瘤有效的无创光疗。该系统通过多重优化解决了传统 UCNPs 治疗仪中光谱不匹配和单位点 FRET 光能利用率低的难题：(i) Tm 掺杂比例的精确调整显著提高了 UCNPs 在 475 nm 处的发射。J-aggregate有效地改善了 ZnTPP 在 475 nm 波长处的吸收，两者共同推动了光谱匹配，最大限度地利用了 475 nm 波长的发射，通过 FRET 途径实现了有效的PDT。(ii) 800 纳米波长的近红外发射被有效利用并转移到 CuS NPs 的热量上，从而实现 PTT。(iii) ApoE 修饰使纳米系统具有良好的生物相容性和BBB渗透性。在多重优化的辅助下，脑靶向载脂蛋白-ZCU NPs 在 980 纳米波长的照射下实现了PDT/PTT 输出的最大化。正位胶质瘤小鼠的存活率显著提高。

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.3c03724

转自：“NANO学术”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！