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A Versatile G-Quadruplex (G4)-Coated Upconverted Metal-Organic Framework for Hypoxic Tumor Therapy
Advanced Healthcare Materials ( IF 10.0 ) Pub Date : 2023-07-04 , DOI: 10.1002/adhm.202300561
Xuanxiang Mao 1 , Xiaobo Zhang 1 , Zhicong Chao 1 , Dehui Qiu 1 , Shijiong Wei 1 , Rengan Luo 1 , Desheng Chen 1 , Yue Zhang 2 , Yun Chen 1 , Yuanjiao Yang 1 , David Monchaud 3 , Huangxian Ju 1 , Jean-Louis Mergny 1, 4 , Jianping Lei 1 , Jun Zhou 1
Advanced Healthcare Materials ( IF 10.0 ) Pub Date : 2023-07-04 , DOI: 10.1002/adhm.202300561
Xuanxiang Mao 1 , Xiaobo Zhang 1 , Zhicong Chao 1 , Dehui Qiu 1 , Shijiong Wei 1 , Rengan Luo 1 , Desheng Chen 1 , Yue Zhang 2 , Yun Chen 1 , Yuanjiao Yang 1 , David Monchaud 3 , Huangxian Ju 1 , Jean-Louis Mergny 1, 4 , Jianping Lei 1 , Jun Zhou 1
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Given the complexity of the tumor microenvironment, multiple strategies are being explored to tackle hypoxic tumors. The most efficient strategies combine several therapeutic modalities and typically requires the development of multifunctional nanocomposites through sophisticated synthetic procedures. Herein, the G-quadruplex (G4)-forming sequence AS1411-A (d[(G2T)4TG(TG2)4A]) is used for both its anti-tumor and biocatalytic properties when combined with hemin, increasing the production of O2 ca. two-fold as compared to the parent AS1411 sequence. The AS1411-A/hemin complex (GH) is grafted on the surface and pores of a core-shell upconverted metal-organic framework (UMOF) to generate a UMGH nanoplatform. Compared with UMOF, UMGH exhibits enhanced colloidal stability, increased tumor cell targeting and improved O2 production (8.5-fold) in situ. When irradiated by near-infrared (NIR) light, the UMGH antitumor properties are bolstered by photodynamic therapy (PDT), thanks to its ability to convert O2 into singlet oxygen (1O2). Combined with the antiproliferative activity of AS1411-A, this novel approach lays the foundation for a new type of G4-based nanomedicine.
中文翻译：
用于缺氧肿瘤治疗的多功能 G-四链体 (G4) 涂层上转换金属有机框架
鉴于肿瘤微环境的复杂性，人们正在探索多种策略来应对缺氧肿瘤。最有效的策略结合了多种治疗方式，通常需要通过复杂的合成程序开发多功能纳米复合材料。在此，G-四联体 (G4) 形成序列 AS1411-A (d[(G 2 T) 4 TG(TG 2 ) 4 A]) 与氯化血红素结合使用时，具有抗肿瘤和生物催化特性，增加了O 2的产量约 与亲本 AS1411 序列相比，两倍。将 AS1411-A/氯化血红素复合物 (GH) 接枝到核壳上转换金属有机框架 (UMOF) 的表面和孔上，生成 UMGH 纳米平台。与UMOF相比，UMGH表现出增强的胶体稳定性、增强的肿瘤细胞靶向性和提高的原位O 2产量（8.5倍）。当受到近红外 (NIR) 光照射时，光动力疗法 (PDT) 增强了 UMGH 的抗肿瘤特性，因为它能够将 O 2转化为单线态氧 ( 1 O 2 )。结合 AS1411-A 的抗增殖活性，这种新方法为新型 G4 纳米药物奠定了基础。
更新日期：2023-07-04
中文翻译：
用于缺氧肿瘤治疗的多功能 G-四链体 (G4) 涂层上转换金属有机框架
鉴于肿瘤微环境的复杂性，人们正在探索多种策略来应对缺氧肿瘤。最有效的策略结合了多种治疗方式，通常需要通过复杂的合成程序开发多功能纳米复合材料。在此，G-四联体 (G4) 形成序列 AS1411-A (d[(G 2 T) 4 TG(TG 2 ) 4 A]) 与氯化血红素结合使用时，具有抗肿瘤和生物催化特性，增加了O 2的产量约 与亲本 AS1411 序列相比，两倍。将 AS1411-A/氯化血红素复合物 (GH) 接枝到核壳上转换金属有机框架 (UMOF) 的表面和孔上，生成 UMGH 纳米平台。与UMOF相比，UMGH表现出增强的胶体稳定性、增强的肿瘤细胞靶向性和提高的原位O 2产量（8.5倍）。当受到近红外 (NIR) 光照射时，光动力疗法 (PDT) 增强了 UMGH 的抗肿瘤特性，因为它能够将 O 2转化为单线态氧 ( 1 O 2 )。结合 AS1411-A 的抗增殖活性，这种新方法为新型 G4 纳米药物奠定了基础。
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