Schematisk illustration av TeSex-legeringsstrategi och mekanismer för avgiftning och teranostisk multifunktionalisering. Kredit:Science China Press
Nanotheranostik, integrera diagnostiska och terapeutiska funktioner med nanoplattform, uppvisar en stor potential inom precision och personlig medicin, och höjer också kravet på multifunktionella nanomaterial i strävan efter både god biokompatibilitet och hög termanostisk prestanda.
Framväxten av olika multifunktionella nanomaterial och avancerad nanoteknik simulerar utan motstycke utvecklingen av nanotheranostik, och möjliggör integrering av multimodal avbildning och terapeutiska funktioner i en enda teranostisk nanopartikel för högeffektiva teranostik av sjukdomar. Vid konstruktion av teranostiska nanoplattformar, biokompatibilitet och multifunktion är två viktigaste faktorer som måste beaktas. Bland olika nanotheranostics, multimodal bildbehandlingsstyrd fototermisk terapi har väckt intensiv uppmärksamhet på grund av dess mindre invasivitet och lägre biverkningar jämfört med konventionell strålbehandling och kemoterapi.
I en ny artikel publicerad i Beijing-baserade National Science Review , forskare vid Shenzhen University, Kina, hypotesen att kontrollerbar inkorporering av det biokompatibla Se-elementet i gittret av Ten nanostrukturer för konstruktion av TeSex nano-legeringar i sig skulle kunna ställa in den inneboende cytotoxiciteten hos Ten nanomaterial, förbättra biokompatibiliteten hos te nanomaterial och utöka deras funktioner för biomedicinska tillämpningar. I det här arbetet, en serie TeSex nanolegeringar med olika Se-inkorporerande proportioner syntetiseras för att undersöka deras biokompatibilitet och utveckla deras termanostiska funktioner.
Det har fastställts att toxiciteten hos te nanomaterial huvudsakligen kommer från irreversibel oxidationsstress och intracellulär obalans av organisation och energi, som utrotas av nanolegeringen genom att inkorporera en måttlig andel Se (x=0,43). Den syntetiserade TeSex nanolegeringen uppvisar utomordentligt hög NIR-II-fototermisk omvandlingseffektivitet (77,2 %), 64Cu-koordinations- och CT-kontrastförmåga, möjliggör högeffektiv fototermisk behandling av cancer under ledning av multimodal PT/PA/PET/CT-avbildning.
Flera stora framsteg har uppnåtts. För det första, avancerade TeSex nano-legeringar kan enkelt konstrueras för att i sig eliminera den inneboende toxiciteten hos Ten nanomaterial genom måttlig inkorporering av biokompatibelt Se. För det andra, avancerade mekanismer för te-nanomaterialförgiftning och TeSex-legeringsavgiftning upptäcktes. Till sist, avancerad termanostisk prestanda med normalt hög NIR-II-fototermisk effektivitet och multimodal PT/PA/CT/PET-avbildningsförmåga har uppnåtts genom den föreslagna nanolegeringsstrategin.