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华中科技大学杨祥良教授、赵彦兵教授课题组:可注射的温敏聚吡咯原位水凝胶用于光热化疗精准协同治疗
2020-02-13  来源:高分子科技

  癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病之一,传统的癌症治疗方法如手术、化疗和放疗等存在有毒副作用、耐药、复发和转移等缺陷,纳米药物为肿瘤的精准治疗提供了新的策略,用于肿瘤联合治疗纳米药物的研究得到了广泛关注。光热疗法在温和热疗条件(39-43 °C)下具有热增敏效应(膜损伤、抑制DNA合成和修复、细胞骨架损伤和Na/K-ATP酶激活等),其产生的热量可以促进化疗药物在肿瘤内的积累、渗透与释放,因此,光热化疗在实现协同作用最大化和改善癌症治疗效果方面具有巨大的潜力。聚吡咯纳米材料由于具有良好的光稳定性、高光热转化效率和优良的生物相容性,被广泛研究用于光热治疗。然而,由于共轭高分子链缺少功能团难以进行修饰,因此探索一种有效的方法来构建水溶性的聚吡咯纳米粒并同时赋予其高载药量和药物精准释放的性能、以实现光热化疗协同效果仍具有一定的挑战。

  该课题组在之前的工作基础之上,以三嵌段温敏聚合物(聚丙烯酸-聚N-异丙基丙烯酰胺-聚丙烯酸,PNA)作为聚吡咯氧化聚合的稳定剂,通过一步法合成了温敏聚吡咯纳米凝胶(PPy@PNA),该纳米凝胶表现出良好的生物相容性、胶体稳定性、光热转化效率和温敏溶胶-凝胶相变行为。由于PNA聚合物链的羧基与化疗药物阿霉素之间的离子作用以及聚吡咯共轭骨架与阿霉素之间的π-π堆积作用,温敏聚吡咯凝胶表现出高载药量和可控/缓释的特性,此外,该温敏凝胶药物递送载体(D-PPy@PNAs)在近红外光辐照下表现出显著的肿瘤细胞内药物摄取增加和促进药物肿瘤内渗透的特点。体外试验和荷瘤动物模型抑瘤试验结果均表明,该聚吡咯温敏水凝胶具有显著的光热化疗协同增强治疗效果,为探索新的肿瘤协同治疗策略提供了一种新思路。

  以上成果发表在ACS Applied Materials & Interfaces (ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, DOI:10.1021/acsami.9b22654)上。华中科技大学生命科学与大发排列3学院博士生耿石楠赵浩为该论文的共同第一作者,生命科学与大发排列3学院占桂婷博士参与了该项研究。赵彦兵教授杨祥良教授为通讯作者。该研究得到国家重点研究计划(2018YFA0208903,2015CB931800)和国家自然科学基金(81673016, 81773653,81627901, 81873917, 81571782)的资助。

  论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b22654

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