NML研究文章 | 體內腫瘤的靶向檢測與治療：基于SiO2中空核-殼納米結構的雙模態PET/光學成像系統
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
本文亮點
1 以量子點為核、介孔SiO2空心球為殼，制備中空核-殼結構納米體系。
2 結合PET和光學成像的優點，用雙模態PET/光學成像進行癌癥的協同診斷。
3 成功實現了腫瘤血管的靶向治療，增加了藥物在腫瘤部位的停留時間和靶向特異性。
內容簡介
PET(Positron emission tomography, 正電子發射斷層掃描)是核醫學領域最先進的臨床檢查影像技術，高分辨率的優點使其能夠廣泛應用于腫瘤和心肺疾病等臨床診斷。而雙模態或多模態分子探針技術在診斷或治療中可獲得更全面的信息。
在生物醫學領域，介孔硅材料具有大比表面積、大孔容和多樣孔道結構等特性，在藥物運輸方面具有良好的應用前景。而實現藥物運輸的關鍵是介孔硅能將不同類型的藥物分子有效封裝在介孔硅孔道內部，從而使治療藥物免于酶解。
美國威斯康星大學Weibo Cai團隊設計了一種用于腫瘤血管靶向和雙模態PET/光學成像的中空核-殼結構的SiO2納米體系: 64Cu-NOTA-QD@HMSN-PEG-TRC105。
該體系具有良好的靶向特異性和出色的成像能力，使得診斷結果更加可靠。此工作將脈管系統靶向、pH敏感藥物遞送、雙模態成像三者結合到單個平臺中，將中空核-殼結構SiO2納米體系應用于圖像引導的腫瘤靶向藥物遞送，有效增強了癌癥的診斷和治療。
圖文導讀
1 QD@HMSN的合成
QD@HMSN SiO2中空核-殼納米結構的合成和功能化示意圖。
2 體內血管靶向和PET成像
從PET圖像和ROI分析中獲得的定量數據顯示，與非靶向組和阻斷組相比，靶向組中的腫瘤攝取顯著增強。
3 藥物裝載和光學成像
在中空核-殼納米結構的QD@HMSN NPs中，藥物裝載量顯著增加至1266 mg/g(DOX重量/NP重量)。
增加的藥物負荷可能有利于增強癌癥化療的療效，同時由于每次治療需要的納米顆粒劑量較小，從而降低了納米載體的體內細胞毒性。
作者簡介
主要研究方向：
1）多模態分子成像劑的開發; 2）癌癥的分子療法; 3）納米技術及其生物醫學應用。
課題組主頁：
http://mi.wisc.edu/index.htm
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