Colloids Surf. B Biointerfaces：植入性纖維“補片”可用于臨床前腫瘤化學-光熱治療

DOI:10.1016/j.colsurfb.2020.111005

纖維或水凝膠形式的局部藥物遞送系統（LDDS）已經成為有效治療癌癥的替代方法，但由于其唯一的治療功能而導致的有限療效阻礙了其臨床應用。在本文中，設計并合成了可微創植入的多功能LDDS，用于現場化學-光熱協同治療。在該系統中，將負載阿霉素（DOX）的聚多巴胺（PDA）納米顆粒組裝在電紡PCL-明膠（PG）纖維（PG@PDA-DOX）的表面。PG@PDA-DOX復合納米纖維可以有效地將近紅外光轉化為熱量，并具有出色的光穩定性。此外，低pH和近紅外輻射使DOX釋放明顯加快。PG@PDA-DOX纖維的體外研究表明，在808nm近紅外光照射下，該纖維通過誘導細胞凋亡和抑制細胞增殖，顯示出有效的抗癌作用。通過微創外科手術將PG@PDA-DOX納米纖維植入患者源性異種移植（PDX）模型的體內研究表明，復合纖維可以通過化學-光熱聯合作用有效地抑制腫瘤的生長，而無明顯的系統性副作用。因此，該研究證明了纖維網狀的微創平臺在肝癌的臨床治療中具有較高的治療功效和巨大的潛力。

圖1.（a）PDA納米顆粒的SEM圖像。（b）DOX、PDA和PDA-DOX納米粒子的UV-Vis光譜和（c）FTIR光譜。（d）PG和（e）PG@PDA-DOX納米纖維的SEM圖像。（f）PDA、PDA-DOX、PCL和PG@PDA-DOX樣品的DSC測定。

圖2.在有或沒有808nm 近紅外照射（1.0 W cm-2）下，PG@PDA-DOX（a）在pH值變化的溶液中和（b）PBS中的累積DOX釋放曲線；（c）在808nm近紅外照射（1.0 W cm-2）下，不同濃度的水和PG@PDA-DOX溶液的溫度變化。（d）PG@PDA-DOX水溶液（1 mg/mL）在808nm 近紅外循環照射（1.0 W cm-2，120s，5個循環）下的溫度變化。

圖3.（a）CCLP1細胞與808nm近紅外照射（1.0 W cm-2，5分鐘）后的PG@PDA、PG@PDA-DOX以及在無輻射下不同濃度的PG@PDA-DOX共孵育24小時的細胞活力。（b）CCLP1細胞與808nm近紅外輻射（1.0 W cm-2，0-3分鐘）下的空白對照、PG@PDA、PG@PDA-DOX共孵育24小時的細胞活力。（c）鈣黃綠素AM和PI對經不同處理的CCLP1細胞共染色的熒光圖像。（比例尺：100μm）（d）用輻射（808nm近紅外，1.0 W cm-2）下的空白對照、PG@PDA-DOX、PG@PDA-DOX處理的CCLP1細胞的DAPI染色的熒光圖像（比例尺：100μm）。

圖4.（a）流式細胞術檢測經不同處理的CCLP1細胞24小時的PI/膜聯蛋白V凋亡。（b）經指定處理后，EDU和DAPI共染色CCLP1細胞24小時的熒光圖像。（比例尺：100μm）（c）通過流式細胞術定量經不同處理的CCLP1細胞的凋亡率。（d）通過熒光圖像定量經不同處理的CCLP1細胞的相對EDU陽性率。

圖5.（a）PDX中復合纖維網的微創手術過程。（b）照射后（808nm 近紅外，1.0 W cm-2、5分鐘）經不同處理的實時紅外熱圖。（c）在第14天從不同組的小鼠收集的腫瘤重量。（d）在14天的治療期間內，經不同治療的小鼠的腫瘤體積增長。（e）在接受不同治療后2天收集的腫瘤切片的H＆E染色、Ki67染色和TUNEL熒光圖像。（比例尺：100μm）