In Vivo Tumor-Targeted Dual-Modality PET/Optical Imaging with a Yolk/Shell-Structured Silica Nanosystem

Sixiang Shi, Feng Chen, Shreya Goel, Stephen A. Graves, Haiming Luo, Charles P. Theuer, Jonathan W. Engle, Weibo Cai

Nano-Micro Lett. (2018) 10:65

https://doi.org/10.1007/s40820-018-0216-2

本文亮點

1 ?以量子點為核、介孔SiO2空心球為殼，制備中空核-殼結(jié)構(gòu)納米體系。

2 ?結(jié)合PET和光學成像的優(yōu)點，用雙模態(tài)PET/光學成像進行癌癥的協(xié)同診斷。

3 成功實現(xiàn)了腫瘤血管的靶向治療，增加了藥物在腫瘤部位的停留時間和靶向特異性。

內(nèi)容簡介

PET(Positron emission tomography, 正電子發(fā)射斷層掃描)是核醫(yī)學領(lǐng)域最先進的臨床檢查影像技術(shù)，高分辨率的優(yōu)點使其能夠廣泛應用于腫瘤和心肺疾病等臨床診斷。而雙模態(tài)或多模態(tài)分子探針技術(shù)在診斷或治療中可獲得更全面的信息。

在生物醫(yī)學領(lǐng)域，介孔硅材料具有大比表面積、大孔容和多樣孔道結(jié)構(gòu)等特性，在藥物運輸方面具有良好的應用前景。而實現(xiàn)藥物運輸?shù)年P(guān)鍵是介孔硅能將不同類型的藥物分子有效封裝在介孔硅孔道內(nèi)部，從而使治療藥物免于酶解。

美國威斯康星大學Weibo Cai團隊設(shè)計了一種用于腫瘤血管靶向和雙模態(tài)PET/光學成像的中空核-殼結(jié)構(gòu)的SiO2納米體系: 64Cu-NOTA-QD@HMSN-PEG-TRC105。

該體系具有良好的靶向特異性和出色的成像能力，使得診斷結(jié)果更加可靠。此工作將脈管系統(tǒng)靶向、pH敏感藥物遞送、雙模態(tài)成像三者結(jié)合到單個平臺中，將中空核-殼結(jié)構(gòu)SiO2納米體系應用于圖像引導的腫瘤靶向藥物遞送，有效增強了癌癥的診斷和治療。

圖文導讀

1 ?QD@HMSN的合成

QD@HMSN SiO2中空核-殼納米結(jié)構(gòu)的合成和功能化示意圖。

2 ?體內(nèi)血管靶向和PET成像

從PET圖像和ROI分析中獲得的定量數(shù)據(jù)顯示，與非靶向組和阻斷組相比，靶向組中的腫瘤攝取顯著增強。

3 藥物裝載和光學成像

在中空核-殼納米結(jié)構(gòu)的QD@HMSN NPs中，藥物裝載量顯著增加至1266 mg/g(DOX重量/NP重量)。

增加的藥物負荷可能有利于增強癌癥化療的療效，同時由于每次治療需要的納米顆粒劑量較小，從而降低了納米載體的體內(nèi)細胞毒性。

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