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華南師大先進信息材料課題組《ACS Macro Lett.》:智能栓塞劑 - UCST自定位微籠
2023-02-26  來源:高分子科技

  栓塞術常被用來阻斷血供以控制子宮肌瘤和惡性腫瘤的生長,但目前常的栓塞劑缺乏靶向性,且治療后難以清除。固體栓塞劑使用較多缺乏靈活性,容易引發炎癥和組織增生;相比之下,液體栓塞劑不僅可以達到遠端外周血管系統,還可以調整穿透深度,但栓塞效果不穩定。因此,在外部刺激下,液體栓塞劑液固相變的可控性和可逆性其栓塞效果的影響至關重要。


1. UCST微籠在腫瘤區域的自定位過程


  本工作采用具有高臨界溶解溫度(UCST)的非離子型聚(丙烯酰胺-co-丙烯腈)(P(AAm-co-AN)),分別通過微流控和反相超聲乳化法,經三維限域交聯構建熱響應溫度在40℃左右的UCST型可逆響應微籠,并將其用于局部介入栓塞。實驗結果表明,這些平均粒徑為2.336 μmUCST型微籠在40℃左右表現出適當的相變閾值,并在溫和的熱刺激下自發地進行膨脹-融合-裂變循環。那么,當這些微籠被局部注入并通過血流輸送到腫瘤區域時,腫瘤內部略高的溫度必將引發它們顯著膨脹,并進一步融合以徹底阻塞內部的毛細血管,最終實現自定位栓塞。治療結束后,由于局部環境溫度的下降,微籠又會收縮,通過血流從微血管中自發消除。 


2.UCST微籠的熱膨脹形態變化與40 ℃QD可控釋放


  而且,作者通過負載水溶性量子點 (QD)和超順磁性Fe3O4納米顆粒 (SPIO),證明了UCST自定位微籠對于藥物和造影劑的有效負載和可控釋放。這種簡單又智能的自定位微籠有望作為一種多功能栓塞劑,用于腫瘤饑餓治療、化療和成像。


  相關研究成果已發表在《ACS Macro Letter》上,題目為 “Smart “Thrombus”: Self-Localizing UCST-Type Microcage” (DOI10.1021/acsmacrolett.2c00731)。論文第一作者為碩士研究生甘盛龍(現為香港城市大學化學系博士研究生)和董姣,通訊作者為華南先進光電子研究院李皓副教授和中山大學附屬第一醫院放射科主任醫師馮仕庭教授。該項工作得到了國家自然科學基金、廣東省光信息材料與技術重點實驗室、廣東省教育廳創新團隊項目、教育部光信息國際合作聯合實驗室、華南師范大學啟動基金以及 "111計劃 "等項目的支持。


  論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsmacrolett.2c00731

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(責任編輯:xu)
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