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Clearable Theranostic Platform with a pH-Independent Chemodynamic Therapy Enhancement Strategy for Synergetic Photothermal Tumor Therapy
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2019-05-03 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.9b02905 Qian Chen 1, 2 , Yu Luo 3 , Wenxian Du 1, 2 , Zhuang Liu 4 , Shengjian Zhang 4 , Jiahui Yang 5 , Heliang Yao 1 , Tianzhi Liu 1, 2 , Ming Ma 1 , Hangrong Chen 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2019-05-03 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.9b02905 Qian Chen 1, 2 , Yu Luo 3 , Wenxian Du 1, 2 , Zhuang Liu 4 , Shengjian Zhang 4 , Jiahui Yang 5 , Heliang Yao 1 , Tianzhi Liu 1, 2 , Ming Ma 1 , Hangrong Chen 1
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Chemodynamic therapy (CDT) is an emerging field, which utilizes intratumoral iron-mediated Fenton chemistry for cancer therapy. However, the slightly acidic tumor environment is improper for the classical Fenton reaction, which is generally energetic in a narrow pH range (e.g., pH = 3–4). Herein, a kind of ultrasmall bovine serum albumin (BSA)-modified chalcopyrite nanoparticles (BSA-CuFeS2 NPs) was synthesized via a facile aqueous biomineralization strategy, which shows high dispersity and biocompatibility. Interestingly, the obtained BSA-CuFeS2 shows a pH-independent Fenton-like reaction, which could exert Fenton-like activity to efficiently generate •OH under a weak acidic tumor environment. Combined with the extraordinarily high photothermal conversion (38.8%), BSA-CuFeS2 shows the synergistic function of high photothermal therapy (PTT) and enhanced CDT, that is, PTT/CDT. Importantly, such ultrasmall BSA-CuFeS2 NPs measuring around 4.9 nm can be quickly cleared out of the body through kidneys and liver, thus effectively avoiding long-term toxicity and systemic toxicity. Moreover, BSA-CuFeS2 NPs can act as an efficient T2-weighted magnetic resonance imaging (MRI) contrast agent to guide tumor ablation in vivo. This work offers a universal approach to boost production •OH by a pH-independent Fenton-like reaction strategy and achieves MRI-guided synergistic enhanced photothermal–CDT for highly efficient tumor treatment.
中文翻译：
具有协同pH光热肿瘤疗法的非pH依赖的化学动力疗法增强策略的可清除治疗病学平台
化学动力疗法（CDT）是一个新兴领域，它利用肿瘤内铁介导的Fenton化学进行癌症治疗。但是，对于典型的Fenton反应来说，微酸性的肿瘤环境是不合适的，该反应通常在狭窄的pH范围内（例如，pH = 3-4）是充满活力的。本文通过一种简便的含水生物矿化策略合成了一种超细牛血清白蛋白（BSA）修饰的黄铜矿纳米粒子（BSA-CuFeS 2 NPs），具有较高的分散性和生物相容性。有趣的是，所获得的BSA-CuFeS 2显示出与pH无关的Fenton样反应，该反应可以发挥Fenton样活性，从而有效地产生•OH在弱酸性肿瘤环境下。结合极高的光热转化率（38.8％），BSA-CuFeS 2显示出高光热疗法（PTT）和增强的CDT（即PTT / CDT）的协同功能。重要的是，这种大小约为4.9 nm的超小型BSA-CuFeS 2 NP可以通过肾脏和肝脏快速清除出体内，从而有效避免了长期毒性和全身毒性。此外，BSA-CuFeS 2 NP可以作为有效的T 2加权磁共振成像（MRI）造影剂，在体内引导肿瘤消融。这项工作为提高产量提供了通用的方法•OH通过不依赖pH的Fenton样反应策略实现，并获得MRI指导的协同增强的光热CDT，从而实现了高效的肿瘤治疗。
更新日期：2019-05-03
中文翻译：
具有协同pH光热肿瘤疗法的非pH依赖的化学动力疗法增强策略的可清除治疗病学平台
化学动力疗法（CDT）是一个新兴领域，它利用肿瘤内铁介导的Fenton化学进行癌症治疗。但是，对于典型的Fenton反应来说，微酸性的肿瘤环境是不合适的，该反应通常在狭窄的pH范围内（例如，pH = 3-4）是充满活力的。本文通过一种简便的含水生物矿化策略合成了一种超细牛血清白蛋白（BSA）修饰的黄铜矿纳米粒子（BSA-CuFeS 2 NPs），具有较高的分散性和生物相容性。有趣的是，所获得的BSA-CuFeS 2显示出与pH无关的Fenton样反应，该反应可以发挥Fenton样活性，从而有效地产生•OH在弱酸性肿瘤环境下。结合极高的光热转化率（38.8％），BSA-CuFeS 2显示出高光热疗法（PTT）和增强的CDT（即PTT / CDT）的协同功能。重要的是，这种大小约为4.9 nm的超小型BSA-CuFeS 2 NP可以通过肾脏和肝脏快速清除出体内，从而有效避免了长期毒性和全身毒性。此外，BSA-CuFeS 2 NP可以作为有效的T 2加权磁共振成像（MRI）造影剂，在体内引导肿瘤消融。这项工作为提高产量提供了通用的方法•OH通过不依赖pH的Fenton样反应策略实现，并获得MRI指导的协同增强的光热CDT，从而实现了高效的肿瘤治疗。
京公网安备 11010802027423号