Adv. Mater. 蛋黄-壳结构-实现磁性电浆材料诊疗平台的理想结构

【背景简介】

将磁性材料和电浆材料组合能够获得具有成像和治疗功能的平台，比如氧化铁-Au纳米颗粒（IO-Au）已经被广泛用来进行核磁共振成像（MRI）引导的光热治疗。为了发挥最大的诊疗潜力，IO-Au必须同时具备以下几个特点：1、IO必须保留优秀的MRI能力；2、Au在近红外区有强的吸收峰；3、整个纳米颗粒的尺寸要小于100nm。

【成果简介】

最近福州大学的杨黄浩、美国国立卫生研究院的陈小元、Jibin Song（共同通讯作者）等人成功合成了尺寸小于100nm的蛋黄-壳结构Fe₃O₄@Au纳米颗粒，Fe₃O₄@Au由多孔的Au壳和空腔内部的Fe₃O₄核组成（Fe₃O₄小于空腔），能够实现核磁共振成像、光声成像和正电子成像。由于Au壳里面是空腔，使其能够强烈地吸收近红外光，并且能够加载药物实现近红外光控制的药物释放，最终发挥光热治疗和化疗的协同作用。

[致歉：小编未能找到通讯作者Jibin Song确切的中文名字，在此表示诚挚的歉意！]

【图文导读】

示意图1 Fe₃O₄@Au的设计和应用

图1 Fe₃O₄@Au的合成和表征

（a）Fe₃O₄@Au的合成示意图；

（b-d）Fe₃O₄、Fe₃O₄@SiO₂、Fe₃O₄@SiO₂@Au_seeds纳米颗粒的TEM图；

（e-f） Fe₃O₄@SiO₂@Au_shell纳米颗粒腐蚀SiO₂前和后的TEM图，从左到右依次为Fe₃O₄@SiO₂@Au_shell-1、2和 3纳米颗粒，Au前驱体的浓度依次升高；

（g）不同纳米颗粒的紫外-可见-近红外吸收光谱；

（h）Fe₃O₄@SiO₂@Au_shell-2在NaOH腐蚀前和后的紫外-可见-近红外吸收光谱

图2 Fe₃O₄@Au 控制药物释放和杀死癌细胞的能力

（a）Fe₃O₄@Au 加载DOX的含量；

（b）自由DOX和加载在 Fe₃O₄@Au 中的DOX的荧光光谱；

（c）在不同条件下DOX的释放曲线；

（d）用加载DOX的 Fe₃O₄@Au 培养的 U87MG细胞4小时和激光照射5min后不同时间的荧光图；

（e）不同处理后 U87MG细胞的存活率

图3 Fe₃O₄@Au的成像能力

（a）注射⁶⁴Cu标记的Fe₃O₄@Au后的正电子成像；

（b）肿瘤吸收Fe₃O₄@Au的量与时间的关系；

（c）注射48小时后⁶⁴Cu标记的Fe₃O₄@Au的生物分布；

（d）T2信号的MRI；

（e）光声图

图4 Fe₃O₄@Au的活体治疗能力

（a）不同处理后的红外热图像；

（b）肿瘤生长曲线；

（c）老鼠的存活率曲线；

（d）老鼠肿瘤切片的 H&E染色图

【总结】

作者将Fe₃O₄和Au很好的结合在一起，使其保留了各自的性能，得到的纳米颗粒具有核磁共振/光声/正电子成像能力，同时又能将光热和化学疗法结合，为磁性-电浆诊疗纳米平台开辟了新的道路。

文献链接：Yolk–Shell Nanostructure: An Ideal Architecture to Achieve Harmonious Integration of Magnetic–Plasmonic Hybrid Theranostic Platform（Adv. Mater., 2017,DOI: 10.1002/adma.201606681）

本文由材料人生物材料组陈昭铭供稿，材料牛编辑整理。

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