磁致机械力-化疗双重治疗效果克服肿瘤耐药性研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:ccshixg
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在肿瘤化学治疗领域,肿瘤细胞随着化疗时间增加产生的耐药性是目前限制化疗手段的主要原因之一。当前广泛使用的化疗手段是通过口服或者静脉注射的方式进行给药,化疗药物随着血液遍布全身,无法主动进行释放药物。因此,迫切需要一种能够主动释放药物并克服耐药癌细胞的方法。已有研究表明磁性纳米颗粒可以将磁能转化为机械动能,利用机械力破坏细胞膜和细胞器导致细胞凋亡和坏死。这种非侵入式、可精准远程操控的治疗方式具有与其他治疗方式相结合的巨大潜力。磁力治疗中的磁性纳米颗粒在磁场下的运动特性可与控制药物释放相结合,开创出一种磁力治疗联合可控化疗的新型治疗模式。为了验证这一方案的可行性,利用生物相容性良好的聚合物聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)将超顺磁性纳米颗粒Zn0.2Fe2.8O4与化疗药物DOX包裹成一种粒径均一,载药量高,磁响应性优良的铁氧基纳米材料。通过在弱旋转磁场(45m T,2000 rpm)的刺激下,控制药物释放的同时产生机械力,增强化疗效果的同时联合机械力杀伤克服耐药癌细胞。在本研究中,该合成的铁氧基纳米材料具有载药量高,磁响应性良好的特点。在远程旋转磁场的刺激下,能够控制药物的释放行为,并且产生磁力机械杀伤癌细胞(无论癌细胞是否具有耐药性)。通过一系列表征发现,铁氧基纳米材料能通过破坏癌细胞的细胞膜和溶酶体膜,诱导癌细胞凋亡和坏死。经过2 h的旋转磁场刺激,在普通癌细胞MCF-7中实现了63%的杀伤率,在耐药癌细胞MCF-7/ADR中实现了20%的杀伤率。最后通过组织切片染色和材料器官分布实验,证明合成的材料具有良好的生物安全性,可用于后续的生物医学应用。综上所述,结果表明磁响应型的铁氧基纳米材料能够在旋转磁场下,通过增强的化疗效果联合磁力机械杀伤,克服耐药癌细胞。
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