对肿瘤标记物响应的给药系统已被开发用于癌症成像和化疗。然而,如何提高它们的控释能力仍然是一个很大的挑战。福州大学卢春华教授开发了一种对三磷酸腺苷(ATP)响应的DNA纳米水凝胶,并将其用于在癌细胞中实现特异性激活的荧光成像和化疗。
本文要点:
(1)实验将丙烯酰胺与丙烯酸酯修饰的DNA进行聚合,构建了DNA接枝的聚丙烯酰胺共聚物。这些共聚物能够作为纳米水凝胶的骨架,通过与ATP适配体连接子的碱基互补组装形成对ATP响应的纳米水凝胶。此外,研究者也在组装过程中将化疗药物阿霉素(DOX)加入到该ATP响应性纳米水凝胶中。在被癌细胞内吞和对细胞内高ATP水平响应后,负载DOX的纳米水凝胶会由于适配体/ATP复合物的形成而发生解体。
(2)随后释放的DOX能够在肿瘤细胞中进行荧光成像和化疗。受益于对ATP的响应特性和良好的药物递送能力,该纳米水凝胶可实现对正常/癌细胞的胞内不同ATP水平的荧光成像和对癌细胞的特异性杀伤。综上所述,该研究为构建由肿瘤标志物触发的肿瘤微环境响应型给药系统提供了一种新的策略,可用于实现肿瘤细胞内的成像和化疗。
Xin Xu. et al. Self-Assembled ATP-Responsive DNA Nanohydrogel for Specifically Activated Fluorescence Imaging and Chemotherapy in Cancer Cells. Analytical Chemistry. 2022
DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01760
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.2c01760