纯镓(Ga)和Ga基合金等液态金属(LM)是一类具有独特物理化学性质的新型材料。LM最突出的应用之一是针对癌症的光热疗法，其中功能性LM纳米颗粒将光能转化为热能，从而杀死癌细胞。基于LM的光疗由于其高特异性、可重复性和低副作用而优于传统的癌症治疗。

在一项新的前沿研究中，日本先进科学技术研究所(JAIST)副教授EijiroMiyako及其同事合成了多功能Ga基纳米粒子，将癌症光疗与免疫疗法结合起来。

合成的新型LM纳米颗粒(PEG-IMIQ-LM)含有共晶镓铟(EGaIn)LM合金和免疫调节剂咪喹莫特(IMIQ)，两者均嵌入生物相容性表面活性剂DSPE-PEG2000-NH2内。他们的研究结果发表在《先进功能材料》上。

“我们相信，纳米免疫工程和LM技术的融合可以提供一种有前景的方式来触发理想的免疫反应，从而推进癌症免疫治疗。在这项研究中，我们报告了光激活多功能LM纳米颗粒与免疫刺激剂，将光热疗法与免疫疗法结合起来，“Miyako博士在讨论团队进行这项研究的动机时说道。

首先，研究团队使用DSPE-PEG2000-NH2引入IMIQ，通过简单的一步超声处理过程制备了水分散性LM纳米颗粒。这被认为是一个巨大的突破，因为EGaInLM本质上是一种与水不混溶的材料。

进一步的调查证实，LM会解体，以确保IMIQ递送至目标。此外，制备的纳米粒子在808nm的近红外(NIR)区域显示吸光度线性增加，证实了其光学激活性质。

当LM纳米颗粒的水溶液受到近红外激光(808nm)照射时，研究小组观察到溶液温度显着升高，这与纳米颗粒浓度的增加成正比。这些研究结果证实，PEG-IMIQ-LM纳米颗粒是一种坚固且稳定的光热药物载体，适用于免疫治疗。

进一步的实验表明，LM纳米粒子极其安全，不会对人成纤维细胞(MRC5)和小鼠结肠癌(Colon26)细胞产生细胞毒性。

为了评估颗粒的内化和分布程度，通过超声处理将一种称为吲哚菁绿(ICG)的荧光染料引入颗粒中，形成PEG-ICG-IMIQ-LM颗粒。配备激光束的荧光(FL)显微镜表明，LM粒子在各种近红外波长下显示出强烈的荧光，并立即破坏了Colon26细胞。因此，LM颗粒不仅可以有效地传递免疫调节剂，还可以实现实时跟踪并消除特定的癌细胞。

最后，该团队开发了一种用于癌症治疗诊断的多方面LM免疫纳米刺激器。为此，他们在现有的荧光LM纳米颗粒中添加了抗程序性死亡配体1抗体(Anti-PD-L1)，这是最有前途的免疫检查点抑制剂之一。修饰后的颗粒Anti-PD-L1-PEG-ICG-IMIQ-LM可有效分散并具有显着的荧光。随着照射后时间的增加，肿瘤表面温度线性增加，表明纳米粒子的抗肿瘤作用。

将抗PD-L1添加到纳米颗粒上，使LM颗粒能够与癌细胞上的PD-L1结合，标记它们被巨噬细胞和树突状细胞(DC)吞噬。激光诱导的抗PD-L1–PEG–IMIQ–LM颗粒表现出最高且完全的癌症去除效果，以及更快的愈合和恢复。

此外，当肿瘤复发时，用激光诱导的抗PD-L1-PEG-IMIQ-LM颗粒治疗的小鼠表现出持续的抗肿瘤效果并延长了生存期。

在讨论这项研究的未来意义时，Miyako博士说：“我们相信LM的这些协同免疫效应和光学纳米功能具有广泛的治疗应用，并可能有助于创新的癌症治疗诊断技术。我们希望这项技术能够用于10年内进行临床试验。”

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：