alphaVbeta3-targeted copper nanoparticles incorporating an Sn 2 lipase-labile fumagillin prodrug for photoacoustic neovascular imaging and treatment.
alphaVbeta3-targeted copper nanoparticles incorporating an Sn 2 lipase-labile fumagillin prodrug for photoacoustic neovascular imaging and treatment.
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DOI：
10.7150/thno.10014
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
12.4
通讯作者：
Wang LV
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang R;Pan D;Cai X;Yang X;Senpan A;Allen JS;Lanza GM;Wang LV
光声（PA）层析成像可以实现生物结构的多尺度、多对比度和高分辨率成像。特别是，对比增强的PA成像提供了新血管芽形成和新生小管的高灵敏度无创成像，这是恶性肿瘤和进行性动脉粥样硬化疾病的重要生物标志物。虽然金纳米颗粒或纳米棒已被用作PA造影剂，但我们利用高密度油酸铜小分子包裹在磷脂表面活性剂（CuNPs）中，以生成具有与金相当的PA造影剂的软纳米颗粒。在近红外窗口内，铜纳米颗粒提供的信号比血液高4倍。在MatrigelTM血管生成小鼠模型中，ανβ3-整合素靶向的CuNPs与非靶向或竞争性抑制的CuNPs相比，显示出明显的PA对比增强（p<0.05）。此外，将Sn - 2脂酶不稳定的富马青霉素前药掺入CuNP外脂质膜，当靶向ανβ3-整合素时，在同一模型中产生明显的抗血管生成，为第一个靶向PA -药物递送剂的体内概念提供了证据。
Photoacoustic (PA) tomography enables multiscale, multicontrast and high-resolution imaging of biological structures. In particular, contrast-enhanced PA imaging offers high-sensitivity noninvasive imaging of neovessel sprout formation and nascent tubules, which are important biomarkers of malignant tumors and progressive atherosclerotic disease. While gold nanoparticles or nanorods have been used as PA contrast agents, we utilized high-density copper oleate small molecules encapsulated within a phospholipid surfactant (CuNPs) to generate a soft nanoparticle with PA contrast comparable to that from gold. Within the NIR window, the copper nanoparticles provided a 4-fold higher signal than that of blood. ανβ3-integrin targeting of CuNPs in a MatrigelTM angiogenesis mouse model demonstrated prominent (p<0.05) PA contrast enhancement of the neovasculature compared with mice given nontargeted or competitively inhibited CuNPs. Furthermore, incorporation of a Sn 2 lipase-labile fumagillin prodrug into the CuNP outer lipid membrane produced marked antiangiogenesis in the same model when targeted to the ανβ3-integrin, providing proof of concept in vivo for the first targeted PA - drug delivery agent.
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