利用肿瘤细胞内的高氧化应激状态的纳米催化疗法在癌症治疗领域中具有广阔的应用前景。然而,如何有效地将纳米催化剂递送到肿瘤组织并最大化其原位催化的活性仍是亟待攻克的难题。形态自适应递送系统可根据生理条件调整其物理形态,从而能够在复杂的生物环境(如肿瘤微环境)中实现独特的时空控制。设计可发生多种形状变换的系统往往需要涉及复杂的刺激响应机制。因此,通过简单的设计策略实现可编程响应是一项重要但也极具挑战性的任务。有鉴于此,国家纳米科学中心王浩研究员、乔增莹研究员和武汉理工大学程冬炳研究员构建了一种新型的自适应材料FeFKC,其可以在组织水平上实现多步形态转化和催化活性的增强。
本文要点:
(1)在给药过程中,随着微环境pH值的降低,FeFKC能够在单链、纳米颗粒和纳米纤维等形态之间发生动态转换。研究发现,这种可编程的形状变化有助于实现肿瘤深度穿透、增强细胞摄取和溶酶体逃逸,显著提高其用于肿瘤纳米催化治疗的效率。
(2)体内研究结果表明,FeFKC具有高达95%的肿瘤抑制效率,并且不会产生显著的生物安全性问题。综上所述,该研究制备的具有可编程形状转化能力的自适应纳米材料能够克服生物障碍和增强催化治疗,为对抗癌症和其他复杂疾病开辟了一条新的途径。
Xue-Hao Zhang. et al. Programmable Morphology-Adaptive Peptide Nanoassembly for Enhanced Catalytic Therapy. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202417089
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202417089