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【Adv. Mater.】基于氢键的新型 X 射线诱导光动力治疗材料 ​

总结 ​

研究开发了一种基于氢键有机框架（HOF）的有机磷光纳米闪烁体 BPT-HOF@PEG ，用于增强肝细胞癌（HCC）的 X 射线诱导光动力治疗（X-PDT）。该纳米闪烁体同时作为闪烁体和光敏剂，有效吸收和转移 X 射线能量，生成大量单线态氧（1 O 2），在体内外实验中表现出显著的抗肿瘤效果。

摘要 ​

X 射线诱导光动力治疗（X-PDT）利用穿透性 X 射线生成单线态氧（1 O 2）来治疗深部肿瘤。然而，传统的 X-PDT 通常依赖于重金属无机闪烁体和有机光敏剂，存在毒性和能量转换效率低的问题。本研究设计并开发了一种基于氢键有机框架（HOF）的高生物相容性有机磷光纳米闪烁体 BPT-HOF@PEG ，用于增强肝细胞癌（HCC）的 X-PDT。 BPT-HOF@PEG 同时作为闪烁体和光敏剂，有效吸收和转移 X 射线能量，生成大量 1 O 2。体内外研究表明，内化的 BPT-HOF@PEG 在 X 射线照射下高效产生大量 1 O 2。此外，X 射线照射直接造成 DNA 损伤，这些机制的协同作用导致显著的细胞死亡和肿瘤生长抑制，体内评估显示抑制率高达 90.4%。RNA 测序分析表明，X-PDT 诱导 Hepa 1-6 细胞凋亡并抑制细胞增殖，最终导致肿瘤细胞死亡。因此，本研究强调了基于高效磷光 HOF 纳米闪烁体的 X-PDT 在 HCC 治疗中的巨大潜力，为不可切除肿瘤患者提供了一种低毒性且高效的替代治疗方法。

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研究结果分类展示 ​

纳米闪烁体的合成与表征 ​

  • 合成方法：通过自组装 BPT-HOF 和生物相容性聚合物 DSPE-PEG 2000 制备 BPT-HOF@PEG 纳米颗粒。
  • 表征方法：利用透射电子显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和 X 射线衍射（XRD）对纳米颗粒进行表征，确认其结构和尺寸。

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光物理性质 ​

  • 光致发光：BPT-HOF 在 365 nm 激发下表现出 480 nm 的荧光和 523 nm 的磷光。
  • 单线态氧生成：利用 ABDA、DPBF 和 SOSG 探针检测， BPT-HOF@PEG 在 X 射线照射下高效生成 1 O 2。 image.png

体内外实验 ​

  • 细胞摄取： BPT-HOF@PEG 在 Hepa 1-6 细胞中表现出显著的摄取能力，随孵育时间延长而增加。
  • 抗肿瘤效果： BPT-HOF@PEG 结合 X 射线照射显著抑制 Hepa 1-6 细胞增殖，体内实验显示肿瘤抑制率高达 90.4%。 image.png

这项研究展示了氢键有机框架纳米闪烁体在肝细胞癌 X 射线诱导光动力治疗中的巨大潜力，为未来的肿瘤治疗提供了新的思路和方法。详细信息可以在这里找到。

参考文献 ​

Gu, L.; Wu, H.; Li, X.; Xu, J.; Wang, M.; Li, C.; Yao, L.; Diao, Y.; Li, Y.; Chen, F.; Shen, F.; Xiang, H.; Chen, Y.; Yang, T. Hydrogen‐Bonded Organic Framework Nanoscintillators for X‐Ray‐Induced Photodynamic Therapy in Hepatocellular Carcinoma. Advanced Materials 2025, 2417001. https://doi.org/10.1002/adma.202417001.