Magnetic Targeting of Nanotheranostics Enhances Cerenkov Radiation-Induced Photodynamic Therapy.
Magnetic Targeting of Nanotheranostics Enhances Cerenkov Radiation-Induced Photodynamic Therapy.
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DOI：
10.1021/jacs.8b09374
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发表时间：
2018-11-07
影响因子：
15
通讯作者：
Cai W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ni D;Ferreira CA;Barnhart TE;Quach V;Yu B;Jiang D;Wei W;Liu H;Engle JW;Hu P;Cai W
放射性核素与纳米材料的相互作用可以产生切伦科夫辐射（CR），用于CR诱导的光动力学治疗（PDT），而不需要外部光激发。然而，相对较弱的CR相互作用使临床医生对这种新型PDT的益处不确定。因此，迫切需要一种新的策略来放大CR诱导的PDT的治疗效果，以克服传统纳米颗粒PDT的缺点，例如组织穿透限制、外部光依赖性和光敏剂的低肿瘤积累。本文中，具有89 Zr放射性标记和卟啉分子（TCPP）表面修饰（即，89 Zr-MNP/TCPP）用于具有磁靶向肿瘤递送的CR诱导的PDT。作为打破传统PDT深度和光依赖性的新策略，这些89 Zr-MNP/TCPP在外部磁场存在下表现出高肿瘤蓄积，与荧光、切伦科夫发光（CL）和切伦科夫共振能量转移（CRET）多模态成像一起有助于优异的肿瘤光动力学治疗效果，以监测治疗过程。本研究提供了一个重要的一步，在光动力学治疗，通过开发一个先进的光疗工具，磁增强CR-诱导光动力治疗肿瘤的有效靶向和治疗。
The interaction between radionuclides and nanomaterials could generate Cerenkov radiation (CR) for CR-induced photodynamic therapy (PDT) without requirement of external light excitation. However, the relatively weak CR interaction leaves clinicians uncertain about the benefits of this new type of PDT. Therefore, a novel strategy to amplify the therapeutic effect of CR-induced PDT is imminently required to overcome the disadvantages of traditional nanoparticulate PDT such as tissue penetration limitation, external light dependence, and low tumor accumulation of photosensitizers. Herein, magnetic nanoparticles (MNPs) with 89Zr radiolabeling and porphyrin molecules (TCPP) surface modification (i.e., 89Zr-MNP/TCPP) were synthesized for CR-induced PDT with magnetic targeting tumor delivery. As a novel strategy to break the depth and light dependence of traditional PDT, these 89Zr-MNP/TCPP exhibited high tumor accumulation under the presence of an external magnetic field, contributing to excellent tumor photodynamic therapeutic effect together with fluorescence, Cerenkov luminescence (CL), and Cerenkov resonance energy transfer (CRET) multimodal imaging to monitor the therapeutic process. The present study provides a major step forward in photodynamic therapy by developing an advanced phototherapy tool of magnetism-enhanced CR-induced PDT for effective targeting and treatment of tumors.
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