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A novel acceptor–donor–acceptor structured molecule-based nanosystem for tumor mild photothermal therapy

光热治疗 接受者 分子 化学 纳米技术 光化学 材料科学 有机化学 物理 凝聚态物理
作者
Weijiao Fan,Yichen He,Pei-Yang Hu,Longcai Liu,Xue Yang,Tong Ge,Ketao Jin,Xiaozhou Mou,Yu Cai
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:670: 762-773 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.05.143
摘要

Although photothermal therapy (PTT) is effective at killing tumor cells, it can inadvertently damage healthy tissues surrounding the tumor. Nevertheless, lowering the treatment temperature will reduce the therapeutic effectiveness. In this study, we employed 2,2'-((2Z,2'Z)-((4,4,9,9-Tetrahexyl-4,9-dihydro-s-indaceno[1,2-b:5,6-b']dithiophene-2,7-diyl)bis(methanylylidene))bis(3-oxo-2,3-dihydro-1H-indene-2,1-diylidene)) dimalononitrile (IDIC), a molecule possessing a conventional acceptor-donor-acceptor (A-D-A) structure, as a photothermal agent (PTA) to facilitate effective mild photothermal therapy (mPTT). IDIC promotes intramolecular charge transfer under laser irradiation, making it a promising candidate for mPTT. To enhance the therapeutic potential of IDIC, we incorporated quercetin (Qu) into IDIC to form IDIC-Qu nanoparticles (NPs), which can inhibit heat shock protein (HSP) activity during the process of mPTT. Moreover, IDIC-Qu NPs exhibited exceptional water dispersibility and passive targeting abilities towards tumor tissues, attributed to its enhanced permeation and retention (EPR) effect. These advantageous properties position IDIC-Qu NPs as a promising candidate for targeted tumor treatment. Importantly, the IDIC-Qu NPs demonstrated controllable photothermal effects, leading to outstanding in vitro cytotoxicity against cancer cells and effective in vivo tumor ablation through mPTT. IDIC-Qu NPs nano-system enriches the family of organic PTAs and holds significant promise for future clinical applications of mPTT.
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