文獻(xiàn)速遞：動(dòng)物活體成像系統(tǒng)在載藥納米超聲造影劑研制中的應(yīng)用
近日，中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院腎泌尿外科中心龐俊教授團(tuán)隊(duì)在載藥納米超聲造影劑研究中取得成果，在國際知名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》（IF=9.229，JCR1區(qū)）上發(fā)表研究性論文。
超聲（US）由于其安全性、非放射性、實(shí)時(shí)監(jiān)測和低成本而被廣泛用于臨床診斷成像。然而，傳統(tǒng)的超聲造影劑（UCAs）只能用于血池成像，且由于尺寸相對較大，無法實(shí)現(xiàn)腫瘤區(qū)域的血管外成像。此外，僅應(yīng)用常規(guī)UCAs也不能達(dá)到預(yù)期的治療目的。
基于納米粒子（NPs）的UCAs因其無創(chuàng)性、精確靶向、可見性和裝載小分子的便利性而受到越來越多的關(guān)注。產(chǎn)生氣體的NPs具有很高的回聲敏感性，二硫鍵可以用于還原響應(yīng)性NPs藥物遞送系統(tǒng)制備。目前，已報(bào)道的同時(shí)具有超聲成像和治療功能的醫(yī)用NPs大多僅基于pH響應(yīng)性藥物釋放，并且藥物釋放速率不完全。
基于上述考慮，龐俊教授團(tuán)隊(duì)制備了包裹二硫聚合物、碳酸氫鈉(NaHCO3)水溶液和化療藥物鹽酸阿霉素鹽(DOX·HCl)的NPs(DOX@HADT-SS-NaHCO3NPs)。NaHCO3在酸性條件下能產(chǎn)生CO2，提供回聲信息；更重要的是，雙重pH/GSH響應(yīng)性藥物釋放可以進(jìn)行癌癥治療，最終實(shí)現(xiàn)前列腺癌US成像和治療的一體化。
圖2｜制造聚合物步驟和通過產(chǎn)生回聲CO2氣泡放大超聲對比度并發(fā)揮按需治療作用的NPs示意圖
文章中，標(biāo)記Cy5.5的HADT-SS-NaHCO3NPs在C4-2荷瘤裸鼠體內(nèi)的生物分布活體實(shí)驗(yàn)成像，使用了博鷺騰AniView100多模式動(dòng)物活體成像系統(tǒng)拍攝。
當(dāng)C4-2荷瘤裸鼠的腫瘤體積達(dá)到100mm3時(shí)，靜脈給藥注射游離Cy5.5和Cy5.5@HADT-SS-NaHCO3NPs溶液�；铙w結(jié)果顯示用Cy5.5@HADT-SS-NaHCO3NPs處理的小鼠腫瘤中的熒光信號從0.5到4小時(shí)逐漸增加，并在4小時(shí)達(dá)到峰值，然后隨著時(shí)間的推移逐漸減弱。相比之下，整個(gè)時(shí)期腫瘤部位未觀察到明顯的游離Cy5.5熒光信號，游離Cy5.5熒光信號主要出現(xiàn)在肝臟。定量熒光信號也證實(shí)了Cy5.5@HADT-SS-NaHCO3NPs在腫瘤和肝臟中分布的趨勢，揭示了HADT-SSNaHCO3NPs通過EPR效應(yīng)在腫瘤組織中的特異性積累。
圖3｜負(fù)載Cy5.5的HADT-SS-NaHCO3NPs(A)和具有等效Cy5.5濃度(0.2 mg/kg)的游離Cy5.5溶液(B)在C4-2荷瘤小鼠中的體內(nèi)生物分布。靜脈注射后0.5、1、2、4、8、12、24、48和72小時(shí)，用AniView100獲得的小鼠背部和前部的體內(nèi)熒光圖像,一列代表同一只裸鼠的正面和背面。(C)和(D)為腫瘤組織和肝臟熒光強(qiáng)度的定量分析
US造影劑已廣泛應(yīng)用于腫瘤的診斷和鑒別診斷。商業(yè)US由于體積大，成像時(shí)間短，應(yīng)用受到限制；同時(shí)，僅應(yīng)用常規(guī)的US造影劑并不能達(dá)到預(yù)期的治療目的。龐俊教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的HADT-SS-NaHCO3NPs在酸性pH條件下表現(xiàn)出明顯增強(qiáng)的超聲對比度和抗腫瘤效果，為前列腺癌的有效超聲成像診斷和治療提供了一種有效的潛在藥物。
文獻(xiàn)鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c00077
圖1｜國際知名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》（IF=9.229，JCR1區(qū)）
超聲（US）由于其安全性、非放射性、實(shí)時(shí)監(jiān)測和低成本而被廣泛用于臨床診斷成像。然而，傳統(tǒng)的超聲造影劑（UCAs）只能用于血池成像，且由于尺寸相對較大，無法實(shí)現(xiàn)腫瘤區(qū)域的血管外成像。此外，僅應(yīng)用常規(guī)UCAs也不能達(dá)到預(yù)期的治療目的。
基于納米粒子（NPs）的UCAs因其無創(chuàng)性、精確靶向、可見性和裝載小分子的便利性而受到越來越多的關(guān)注。產(chǎn)生氣體的NPs具有很高的回聲敏感性，二硫鍵可以用于還原響應(yīng)性NPs藥物遞送系統(tǒng)制備。目前，已報(bào)道的同時(shí)具有超聲成像和治療功能的醫(yī)用NPs大多僅基于pH響應(yīng)性藥物釋放，并且藥物釋放速率不完全。
基于上述考慮，龐俊教授團(tuán)隊(duì)制備了包裹二硫聚合物、碳酸氫鈉(NaHCO3)水溶液和化療藥物鹽酸阿霉素鹽(DOX·HCl)的NPs(DOX@HADT-SS-NaHCO3NPs)。NaHCO3在酸性條件下能產(chǎn)生CO2，提供回聲信息；更重要的是，雙重pH/GSH響應(yīng)性藥物釋放可以進(jìn)行癌癥治療，最終實(shí)現(xiàn)前列腺癌US成像和治療的一體化。
文章中，標(biāo)記Cy5.5的HADT-SS-NaHCO3NPs在C4-2荷瘤裸鼠體內(nèi)的生物分布活體實(shí)驗(yàn)成像，使用了博鷺騰AniView100多模式動(dòng)物活體成像系統(tǒng)拍攝。
當(dāng)C4-2荷瘤裸鼠的腫瘤體積達(dá)到100mm3時(shí)，靜脈給藥注射游離Cy5.5和Cy5.5@HADT-SS-NaHCO3NPs溶液�；铙w結(jié)果顯示用Cy5.5@HADT-SS-NaHCO3NPs處理的小鼠腫瘤中的熒光信號從0.5到4小時(shí)逐漸增加，并在4小時(shí)達(dá)到峰值，然后隨著時(shí)間的推移逐漸減弱。相比之下，整個(gè)時(shí)期腫瘤部位未觀察到明顯的游離Cy5.5熒光信號，游離Cy5.5熒光信號主要出現(xiàn)在肝臟。定量熒光信號也證實(shí)了Cy5.5@HADT-SS-NaHCO3NPs在腫瘤和肝臟中分布的趨勢，揭示了HADT-SSNaHCO3NPs通過EPR效應(yīng)在腫瘤組織中的特異性積累。
圖3｜負(fù)載Cy5.5的HADT-SS-NaHCO3NPs(A)和具有等效Cy5.5濃度(0.2 mg/kg)的游離Cy5.5溶液(B)在C4-2荷瘤小鼠中的體內(nèi)生物分布。靜脈注射后0.5、1、2、4、8、12、24、48和72小時(shí)，用AniView100獲得的小鼠背部和前部的體內(nèi)熒光圖像,一列代表同一只裸鼠的正面和背面。(C)和(D)為腫瘤組織和肝臟熒光強(qiáng)度的定量分析
US造影劑已廣泛應(yīng)用于腫瘤的診斷和鑒別診斷。商業(yè)US由于體積大，成像時(shí)間短，應(yīng)用受到限制；同時(shí)，僅應(yīng)用常規(guī)的US造影劑并不能達(dá)到預(yù)期的治療目的。龐俊教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的HADT-SS-NaHCO3NPs在酸性pH條件下表現(xiàn)出明顯增強(qiáng)的超聲對比度和抗腫瘤效果，為前列腺癌的有效超聲成像診斷和治療提供了一種有效的潛在藥物。
文獻(xiàn)鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c00077
標(biāo)簽：
動(dòng)物活體成像
載藥納米超聲造影劑
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