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 納米顆粒在進(jìn)入腫瘤微環(huán)境后能否有效地被癌細(xì)胞攝取是納米藥物遞送系統(tǒng)的關(guān)鍵。近日，加拿大多倫多大學(xué)和多倫多綜合醫(yī)院的Gang Zheng和Juan Chen等提出了一種促進(jìn)脂質(zhì)納米粒細(xì)胞內(nèi)攝取的新方法。在納米粒結(jié)構(gòu)中引入EDTA-脂質(zhì) 或DTPA-脂質(zhì)模塊就可以通過流化細(xì)胞膜來大幅提高脂質(zhì)納米粒進(jìn)入腫瘤細(xì)胞的效率, 而不需要依賴于腫瘤細(xì)胞表面的特定受體 (圖 A)。

通過熒光顯微鏡作者觀察到熒光標(biāo)記的EDTA-納米脂質(zhì)體(1%Pyro-EDTA-liposome) 進(jìn)入細(xì)胞后呈現(xiàn)極少量的斑點(diǎn)狀模式，大部分熒光信號(hào)分散在細(xì)胞胞漿中 (圖 B)。作者進(jìn)而將EDTA-脂質(zhì)模塊引入卟啉納米(PS) 平臺(tái)。PS是一種由卟啉脂質(zhì)自組裝形成的類脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)。由于其擁有的卟啉密度極高（>80,000 每顆粒）， PS呈現(xiàn)出卟啉光學(xué)（如熒光）和光動(dòng)力活性（單線態(tài)氧生成）的超級(jí)淬滅效應(yīng)[1]。前期研究表明PS 能在其光學(xué)活性被淬滅的狀態(tài)下遞送卟啉納米粒進(jìn)入腫瘤微環(huán)境。部分卟啉分子可以在腫瘤細(xì)胞內(nèi)逐漸激活并呈現(xiàn)與Photofrin（一種已獲臨床批準(zhǔn)的光敏劑）同等的光動(dòng)力療效[2]。盡管PS取得了良好的光動(dòng)力效果, 但腫瘤細(xì)胞對其攝取效率并不理想, 限制了PS充分發(fā)揮其光動(dòng)力活性。引入EDTA-脂質(zhì)后，合成的新型富含EDTA-脂質(zhì)的PS（EDTA-卟啉納米，ePS）使癌細(xì)胞中的卟啉攝取量增強(qiáng)了25 倍 （圖 C）。這種細(xì)胞內(nèi)攝入增強(qiáng)效應(yīng)是一個(gè)能量依賴過程, 并不受癌細(xì)胞表面受體的影響。通過對納米顆粒與細(xì)胞膜的作用機(jī)理，作者發(fā)現(xiàn)ePS 增強(qiáng)癌細(xì)胞攝取效應(yīng)歸因于其所含EDTA 或DTPA脂質(zhì)模塊。它們能以類似表面活性劑的作用方式使細(xì)胞流動(dòng)性增強(qiáng)（圖 A），從而增強(qiáng)納米粒的細(xì)胞內(nèi)遞送。在細(xì)胞光動(dòng)力實(shí)驗(yàn)中， ePS的光動(dòng)力效力相較于原始PS得到大幅提升， 細(xì)胞殺傷率從小于5%（PS）提高到大于95% (ePS) (圖 D)。在腫瘤小鼠模型中，ePS通過尾靜脈注射后能快速展示腫瘤熒光成像能力， 并顯著增加光動(dòng)力治療效果。小鼠治療后存活率達(dá)到100%，顯著高于PS治療后的小鼠存活率（60%）（圖 E） 。

本研究開發(fā)的新型EDTA-脂質(zhì)模塊可廣泛應(yīng)用于組裝脂質(zhì)納米粒以增強(qiáng)脂質(zhì)體藥物載體的細(xì)胞內(nèi)攝取。在癌癥治療中， 許多藥物，例如阿霉素（DOX）等，的療效和靶向性高度取決于藥物攝入癌細(xì)胞的有效率。本研究提出的增強(qiáng)納米粒細(xì)胞內(nèi)攝取的新方法，可為克服藥物細(xì)胞內(nèi)輸送障礙提高其診斷治療有效性和選擇性提供新途徑。