使用納米纖維的按需給藥系統因其通過外部刺激釋放藥物的可控特性而備受關注。近紅外（NIR）響應納米纖維提供了一個具有可控釋藥特性的平臺，可以按需供應癌癥治療所需劑量的藥物。金納米棒（GNRs）等納米材料在NIR范圍內表現出吸光度，并且能夠響應NIR輻射，它們會因等離子體共振效應而產生熱量。本研究設計了含有GNRs的聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）復合納米纖維。PNIPAM是一種熱反應性聚合物，可為納米纖維提供溶脹和消溶脹性能。電紡納米纖維具有較大的表面積與體積比，可有效輸送大量藥物。在該平臺可以引入并控制親水性和疏水性藥物。通過含有GNRs和PNIPAM的刺激響應性納米纖維獲得按需給藥系統。在NIR輻射下，由于PNIPAM的熱響應性，GNRs產生的熱量會使納米纖維收縮，從而實現藥物的受控釋放。細胞研究證實了光響應納米纖維作為藥物遞送平臺的多功能性，表明該納米纖維具有溶脹和消溶脹特性以及開-關釋藥性能和良好的生物相容性。此外，該系統還具有將化療與多種藥物相結合以提高復雜癌癥治療效果的潛力。
圖1.（a）CTAB-GNRs和（b）TMA-GNRs的TEM圖像；（c）CTAB-GNRs和TMA-GNRs的紫外-可見光譜；（d）CTAB-GNRs和TMA-GNRs的zeta電位。
圖2.（a）納米纖維的SEM圖像和（b）直徑分布直方圖。
圖3.含有熒光素的納米纖維的CLSM圖像。（a-c）原始干納米纖維。（d-f）水處理的納米纖維。
圖4.（a）納米纖維在160℃下進行熱處理。（b）在NIR光照射下，包含GNRs的整個納米纖維面積變化的數字圖像。（c）在NIR照射下，包含GNRs的整個納米纖維的面積變化與溫度交替循環的函數關系。（d）存在和不存在NIR光照射時，不含GNRs的整個納米纖維區域的數字圖像。
圖5.（a）藥物釋放的熒光強度。（b）通過循環開關不同時間間隔的NIR光照射實現納米纖維中的脈沖式釋放藥物。（c）不同激光功率下納米纖維基質的累積藥物釋放。（d）不同激光功率的溫度變化率。
圖6.（a）不含GNRs和（b）含GNRs的納米纖維的紅外相機圖像。
圖7.納米纖維表面細胞增殖和細胞攝取的CLSM圖像。（a-c）納米纖維表面的細胞（無NIR照射）。（d-f）孵育6小時并以0.6W/cm2 NIR輻射5分鐘后的細胞攝取。
圖8.（a）在不同時間間隔的NIR照射下從納米纖維中釋放CPT，U87細胞的細胞活性。（b）在不同時間間隔的NIR照射下從納米纖維中釋放的藥物量。*p≤0.05，**p≤0.01，***p≤0.001，****p≤0.0001。
圖9.（a）使用含有GNRs的納米纖維對U87細胞進行熱療評估。（b）在沒有納米纖維的情況下U87細胞的NIR光毒性。*p≤0.05，N.S.表示無顯著性差異。
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