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Angew. Chem. :X射线诱导的药物释放用于癌症治疗2023-08-17
药物递送系统(DDSs)旨在将治疗剂递送到特定靶点,并同时最大限度地减少系统毒性。DDSs的最新发展展示出了不错的发展前景,并为癌症治疗铺平了新的道路。光作为一种普遍的外源性刺激,具有易于调节、精确控制、允许多维控制药物释放的特性被广泛用于触发药物释放。

然而,传统光源主要集中在紫外(UV)和可见光区域,这些区域的光对生物组织穿透能力有限。极大限制和阻碍了其在深层组织肿瘤药物释放方面的应用。鉴于其深层组织穿透性和成熟的应用技术,X射线最近引起了对控制性药物释放的关注。凭借精确的时空和剂量可控性,X射线成为在深层组织癌症治疗中实现控制性药物释放的理想刺激源。

近日,西北工业大学黄维院士团队的李林教授、彭勃副教授、薛宇飞博士和澳大利亚蒙纳士大学Nicolas Voelcker教授合作撰写了名为“X-ray-induced Drug Release for Cancer Therapy”的综述文章。该文总结了在DDSs中使用X射线作为刺激触发药物释放的最新进展,探讨了它们的作用机制,并对该领域的未来发展方向进行了展望。

 

 

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作者将X射线诱导的药物释放策略分为两种类型:(1)X射线诱导的前药激活策略,主要通过在X射线照射下诱导产生的酶、自由基、和水合电子来实现药物控制释放;(2)基于纳米载药系统的X射线诱导药物释放策略,着重于设计各种X射线响应纳米载体以在X射线刺激下激活药物释放。

在X射线诱导的前体药物激活策略中,药物分子共价连接以减少药物泄漏并确保精确控制药物释放。然而,大多数前药结构是有机的,因此表现出有限的X射线吸收能力,需要使用高X射线剂量。相反,在X射线诱导的纳米载体药物释放中,药物分子主要通过非共价方式封装在纳米载体中。这可能导致药物过早释放和纳米载体降解的并发症。但是,与小分子前药相比,纳米载体提供了更大的载药能力,并允许各种纳米闪烁体的结合。

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最后,文章针对开发具有高X射线敏感性的X射线诱导药物释放系统中闪烁体的设计提出了相应的修饰策略,并对目前X射线治疗癌症新兴的治疗策略,例如X射线诱导的免疫疗法和硼中子俘获疗法(BNCT)进行简要介绍。该综述希望能够激发化学、物理学和生物医学领域的交叉融合,促进X射线诱导药物释放技术的进一步完善和进步。

文信息

X-Ray-Induced Drug Release for Cancer Therapy

Hui Liu, Jun Zhao, Dr. Yufei Xue, Dr. Jiaxin Zhang, Dr. Hua Bai, Prof. Sijun Pan, Prof. Bo Peng, Prof. Lin Li, Prof. Nicolas H. Voelcker

文章的第一作者是西北工业大学的硕士研究生刘辉和赵俊

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202306100

 

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