NML研究文章 | 体内肿瘤的靶向检测与治疗：基于SiO2中空核-壳纳米结构的双模态PET/光学成像系统

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In Vivo Tumor-Targeted Dual-Modality PET/Optical Imaging with a Yolk/Shell-Structured Silica Nanosystem

Sixiang Shi, Feng Chen, Shreya Goel, Stephen A. Graves, Haiming Luo, Charles P. Theuer, Jonathan W. Engle, Weibo Cai

Nano-Micro Lett. (2018) 10:65

https://doi.org/10.1007/s40820-018-0216-2

本文亮点

1  以量子点为核、介孔SiO₂空心球为壳，制备中空核-壳结构纳米体系。

2  结合PET和光学成像的优点，用双模态PET/光学成像进行癌症的协同诊断。

3  成功实现了肿瘤血管的靶向治疗，增加了药物在肿瘤部位的停留时间和靶向特异性。

内容简介

PET(Positron emission tomography, 正电子发射断层扫描)是核医学领域最先进的临床检查影像技术，高分辨率的优点使其能够广泛应用于肿瘤和心肺疾病等临床诊断。而双模态或多模态分子探针技术在诊断或治疗中可获得更全面的信息。

在生物医学领域，介孔硅材料具有大比表面积、大孔容和多样孔道结构等特性，在药物运输方面具有良好的应用前景。而实现药物运输的关键是介孔硅能将不同类型的药物分子有效封装在介孔硅孔道内部，从而使治疗药物免于酶解。

美国威斯康星大学Weibo Cai团队设计了一种用于肿瘤血管靶向和双模态PET/光学成像的中空核-壳结构的SiO₂纳米体系: ⁶⁴Cu-NOTA-QD@HMSN-PEG-TRC₁₀₅。

该体系具有良好的靶向特异性和出色的成像能力，使得诊断结果更加可靠。此工作将脉管系统靶向、pH敏感药物递送、双模态成像三者结合到单个平台中，将中空核-壳结构SiO₂纳米体系应用于图像引导的肿瘤靶向药物递送，有效增强了癌症的诊断和治疗。

图文导读

1  QD@HMSN的合成

QD@HMSN SiO₂中空核-壳纳米结构的合成和功能化示意图。

2  体内血管靶向和PET成像

从PET图像和ROI分析中获得的定量数据显示，与非靶向组和阻断组相比，靶向组中的肿瘤摄取显著增强。

3  药物装载和光学成像

在中空核-壳纳米结构的QD@HMSN NPs中，药物装载量显著增加至1266 mg/g(DOX重量/NP重量)。

增加的药物负荷可能有利于增强癌症化疗的疗效，同时由于每次治疗需要的纳米颗粒剂量较小，从而降低了纳米载体的体内细胞毒性。

作者简介

主要研究方向：

1）多模态分子成像剂的开发; 2）癌症的分子疗法; 3）纳米技术及其生物医学应用。

课题组主页：

http://mi.wisc.edu/index.htm

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