Adv. Funct. Mater.：具有降低毒性的介孔二氧化硅纳米棒用于精确癌症治疗

【背景介绍】

介孔二氧化硅纳米粒子（MSNs）由于其高表面积，稳定性，粒径，孔径，容易的表面官能化，生物相容性等原因，正在成为过去20年来最活跃的研究课题之一，可应用于许多领域，如催化，分离和药物输送等。由于其纳米棒基的药物递送系统具有增强的细胞内化能力和改善的药物负载性能，所以引起了广泛的关注。

【成果简介】

近日，暨南大学陈填烽（通讯作者）等人合成了具有不同长度的新型介孔二氧化硅纳米棒（MSNRs），用作纳米载体以达到较高的药物负载量和抗癌活性。如预期的那样，基于MSNRs的药物递送系统由于其更大的表面积和跨膜转运速率，可以有效地增强药物的负载能力并且比球形纳米粒子更快地渗入肿瘤细胞。有趣的是，这些MSNRs还增强了癌细胞中阿霉素（DOX）的细胞摄取，从而通过诱导细胞凋亡来显著提高其抗癌效力达数百次。相关成果以题为“High-Drug-Loading Mesoporous Silica Nanorods with Reduced Toxicity for Precise Cancer Therapy against Nasopharyngeal Carcinoma”发表在了Advanced Functional Materials上。

【图文导读】

图1 MSNRs-DOX纳米系统的合理设计

MSNRs-DOX纳米系统的合理设计用于药物递送，同时抑制癌症生长和增强抗肿瘤活性

图2 MSNRs-DOX的结构表征

A）MSNRs和MSNRs-DOX的TEM图像和SEM图像

B）MSNRs，MSNRs-COOH和MSNR-DOX的ζ电位

C）MSNRs和MSNRs-COOH的拉曼光谱

D）MSNRs，MSNRs-COOH和MSNR-DOX的XPS谱

E）MSNRs，MSNRs-COOH和MSNR-DOX的C 1s和N 1s谱

F）MSNRs和MSNRs-DOX的热重分析

G）MSNRs-DOX的发射光谱

H）人血清中MSNRs和MSNRs-DOX的稳定性分析

图3 MSNR和MSN之间的化学比较

A）MSNRs和MSN的TEM图像

B）MSN，MSN-COOH，MSNRs和MSNRs-COOH的载药量

C）MSNRs和MSN的N₂吸附-解吸等温线和孔径分布

D）MSN和MSNRs的BET表面积

E）MSNs-DOX和MSNR-DOX的溶血率

F）72小时孵育后MSN-DOX和MSN-DOX对癌细胞的细胞毒性作用

G）CNE-2细胞中MSNs-DOX和MSNs-DOX细胞摄取的定量分析

H）不同内吞作用抑制条件处理的CNE-2细胞中MSNs-DOX和MSN-DOX的细胞内吸收

图4 MSNRs-DOX的体内抗癌活性

A）MSNRs-DOX处理的异种移植CNE-2癌裸鼠中肿瘤体积变化的记录

B）MSNRs-DOX对肿瘤体积增长率的影响

C）MSNRs-DOX对肿瘤重量的影响

D）通过MSNRs-DOX处理的异种移植物CNE-2癌小鼠裸体体重

E）在不同时间用DOX和MSNR-DOX治疗的肿瘤的T2MR图像

F）ADCs的伪彩色图像

G）DOX和MSNRs-DOX肿瘤的H＆E染色组织切片

【小结】

本研究合成了不同长度的新型MSNRs，并将其用作载有DOX的纳米载体，以达到较高的药物负载量和抗癌产量。此外，MSNRs-DOX显著抑制裸鼠模型中的体内肿瘤生长，并有效降低其体内毒性。 因此，本研究为癌症治疗的化疗药物设计提供了有效和安全的策略。

文献链接：High-Drug-Loading Mesoporous Silica Nanorods with Reduced Toxicity for Precise Cancer Therapy against Nasopharyngeal Carcinoma（Adv. Funct. Mater.,2017,DOI: 10.1002/adfm.201703313)

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