基于双开关多功能自供氧黑磷纳米平台的选择性高效治疗

【作者】 刘金彤； 雷建平； 杜平； 张磊； 沈宏； 鞠熀先；

【机构】 南京大学化学化工学院南京大学生命分析化学国家重点实验室；

【摘要】 光敏剂的非特异分布^[1]和肿瘤组织高度乏氧^[2]是限制受氧气影响的光动力学治疗（PDT）技术发展的两个重要难题。在此工作中,我们利用黑磷纳米片（BPNS）作为光敏剂和纳米载体^[3],负载叶酸及5’-Cy5-aptamer-hem/3’-hem标记的DNA双链设计了智能ATP/H₂O₂双开关控制的BPNS自供氧机器用于增强PDT的治疗效果。在此DNA双链尾端的Hem形成二聚体结构作为HRP酶的催化活性被钝化。通过叶酸受体特异性内吞后,在细胞内ATP的作用下,DNA双链解旋并从BPNS释放荧光恢复。同时,钝化二聚体Hem也转变为催化活性较高的单体,恢复了其对细胞内过量的"燃料"-H₂O₂的催化性能,并产生用于BPNS介导的PDT的氧气"动力"。由于有充足的自给氧源,即使肿瘤组织处于缺氧情况,BPNS在辐照后仍然可以将氧气转变为具有细胞毒性的单线态氧使得细胞凋亡。因此,本工作设计了一种新型双开关自供氧机器,通过自供氧提高氧含量从而增强黑磷参与的光动力治疗的治疗效果,为达到精准高效治疗平台的设计提供了新的思路。更多还原