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Tumor microenvironment responsive theranostic agent for enhanced chemo/chemodynamic/photothermal therapy

光热治疗 肿瘤微环境 阿霉素 吲哚青绿 活性氧 谷胱甘肽 化学 癌症研究 化疗 肿瘤缺氧 盐酸阿霉素 放射治疗 医学 材料科学 纳米技术 病理 生物化学 肿瘤细胞 内科学
作者
Jinxia Wang,Wenyan Kong,Hansong Jin,Chunlin Li,Qian Luo,Yu Luo,Chunping Yuan,Jie Lü,Lei Zhang,Xijian Liu
出处
期刊:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces [Elsevier BV]
卷期号:218: 112750-112750 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.colsurfb.2022.112750
摘要

The specific characteristics of the tumor microenvironment (TME) and monotherapy always lead to poor therapy effects for tumors. Hereby, we have developed a smart multifunctional theranostic agent-SSMID (Se@SiO2@MnO2-ICG/DOX) nanocomposites (NCs) that could intelligently respond to the TME for enhanced chemotherapy/photothermal/chemodynamic therapy guided by magnetic resonance imaging (MRI). The SSMID NCs were composed of indocyanine green (ICG) and doxorubicin hydrochloride (DOX) co-loaded porous Se@SiO2 @MnO2. Under the specific conditions of the TME (slightly acidic, H2O2 and GSH overexpression), the MnO2 NPs were specifically decomposed and then SSMID released Mn2+, DOX and Se, which played roles in chemodynamic therapy (CDT), chemotherapy, protecting normal tissues and inhibiting tumor cells by modulating reactive oxygen species (ROS), respectively. MnO2 reacted with glutathione (GSH) and H2O2 to generate O2 and Mn2+, which alleviated tumor hypoxia to improve chemotherapy and depleted GSH to enhance oxidative stress for chemodynamic therapy. More importantly, SSMID NCs could simultaneously exert the photothermal therapy (PTT) effect with near-infrared laser irradiation and promote the release of Mn2+ and DOX to achieve enhanced chemotherapy/chemodynamic therapy. In addition, the released Mn2+ could be used as a T1-weighted MRI contrast agent to monitor tumor location. The SSMID NCs exhibited a pronounced tumor growth inhibitory effect and promising biological safety, which develop a new method to rationally design nano-theranostic agents with enhanced performance for anti-tumor.
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