納米硫化銅載藥紅細(xì)胞靶向蓄積及提高腫瘤光熱治療效果研究

陳 超 王鄉(xiāng)兒 仇 昀 黃 好 王雨飛 夏棟林 顧海鷹

(南通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，江蘇 南通 226019)

引言

近紅外光熱治療腫瘤(near-infrared photothermal therapy)具有定點(diǎn)清除、毒副作用低等特點(diǎn)，這是傳統(tǒng)的放、化療無法比擬的，因此光熱治療有望發(fā)展成為理想的腫瘤治療方法[1-3]。熱偶聯(lián)劑在腫瘤光熱治療中起著關(guān)鍵作用。納米硫化銅粒子(CuS)與其他熱偶聯(lián)劑相比，具有寬波段吸收和高光熱轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點(diǎn)；在近紅外光激發(fā)下能夠快速產(chǎn)生局域性升溫，可實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的定點(diǎn)清除，使得光熱治療大放異彩[4]。但納米硫化銅粒子的光熱治療依然處于早期開發(fā)階段，臨床應(yīng)用還面臨著很多難題，其中最難克服的問題是：靜脈給藥后，易被網(wǎng)狀內(nèi)皮組織器官截留，使腫瘤靶向效率低下，光熱效果無法徹底殺滅腫瘤，但又增加了潛在毒性[5-6]。因此，提高光熱偶聯(lián)劑靶向性，成為提高腫瘤療效、降低潛在毒性的有效手段。

天然紅細(xì)胞作為藥物載體具有獨(dú)特的優(yōu)勢：首先，能克服人體自身的免疫排斥作用，具有良好的生物兼容性[7]；其次，能保護(hù)藥物免受酸、堿以及酶的破壞，延長藥物的血液循環(huán)時(shí)間；最后，能夠改變藥物釋放的速度和時(shí)間，減輕藥物的毒副作用并實(shí)現(xiàn)靶向釋放[8]。劉莊教授課題組將天然紅細(xì)胞作為多種藥物的載體，研究其在提高藥物安全性及治療效果方面的作用[9]。本課題組前期也以紅細(xì)胞為載體，完成了胰島素及重組人內(nèi)皮細(xì)胞生成抑制因子體內(nèi)自主響應(yīng)釋放的研究，取得了良好的治療效果[10-11]。

本研究利用紅細(xì)胞作為納米硫化銅的載體，在提高納米硫化銅生物兼容性的同時(shí)，基于納米硫化銅對980 nm激光產(chǎn)生激光響應(yīng)性，紅細(xì)胞膜表面孔道打開，釋放出包裹在紅細(xì)胞里的納米硫化銅，實(shí)現(xiàn)在腫瘤部位的靶向釋放、聚集，進(jìn)而提高光熱治療的效果(見圖1)。該納米硫化銅載藥紅細(xì)胞靶向控制釋放研究的開展，能夠加快腫瘤光熱治療的進(jìn)一步研發(fā)及臨床應(yīng)用。

圖1 納米硫化銅載藥紅細(xì)胞的靶向蓄積及提高腫瘤光熱治療的效果。(a)納米硫化銅載藥紅細(xì)胞的構(gòu)建及激光響應(yīng)釋放；(b)體內(nèi)980 nm激光照射腫瘤后，CuS釋放、透過血管在腫瘤部位蓄積，提高光熱治療的效果Fig.1 Representation of the tumor targeted controlled-release nano-CuS loaded erythrocytes for tumor photothermal therapy. (a) Formation of CuS loaded erythrocytes (CuS@ER) and laser response release; (b) A schematic representation showing the 980 nm laser-regulated release of CuS from CuS@ER and improve the efficacy of photothermal therapy

1 方法

實(shí)驗(yàn)所使用的巰基乙酸、硫代乙酰胺、氯化銅、Na2HPO4、NaHCO3、NaCl均購自西隴化工股份有限公司，所使用的BALB/c小鼠由南通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，實(shí)驗(yàn)過程符合南通大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理規(guī)定。

1.1 納米硫化銅載藥紅細(xì)胞的制備

納米硫化銅的制備參考施華等報(bào)道的方法[5]，以巰基乙酸作為表面模板，氯化銅和硫代乙酰胺作為反應(yīng)物，在50℃的條件下保溫2 h，合成硫化銅納米粒子。

取BALB/c小鼠全血并抗凝，850g離心5 min，取紅細(xì)胞，再加入PBS進(jìn)行重懸，4℃，1 300g，5 min，離心洗滌3次，最后一次離心加速度2 000g，調(diào)整紅細(xì)胞濃度，大約為2×1010/mL。

采用低滲-重封閉法制備載藥紅細(xì)胞(CuS@ER)，具體如下：將制得的CuS納米顆粒溶解于PBS緩沖溶液中，配制成5 mg/mL的溶液，用Na2HPO4調(diào)節(jié)pH值至7.4。將紅細(xì)胞重懸于CuS溶液中，紅細(xì)胞與CuS溶液按1∶1(V/V)等比例混合，爾后置于透析袋(MWCO=3 500)中，并置于低滲緩沖液中，4℃條件下放置24 h。然后，將透析袋從低滲溶液中取出至重密封高滲緩沖溶液中，37℃下放置30 min，再在等滲PBS緩沖液中洗滌2次，以除去未被包封的CuS顆粒，最終獲得包載有CuS的紅細(xì)胞(CuS@ER)。

1.2 納米硫化銅及其載藥紅細(xì)胞表征

1)透射電子顯微鏡(TEM)。取少量制備的CuS，加入適量的無水乙醇，制成懸浮液，取20 μL的懸浮液滴在微柵網(wǎng)上，使用TEM(HITACHI FE-2000，日本)來觀察其形態(tài)。

2)掃描電子顯微鏡(SEM)。制備獲得CuS@ER，加入少量PBS稀釋，制成懸浮液，4℃下將樣品用2.5%的戊二醛溶液固定，PBS離心洗滌3次后，以30 %、50 %、70 %、85 %、90 %、100 %及100 %乙醇梯度各脫水15 min，隨后冷凍干燥12 h，干燥后使用濺射涂布機(jī)，將所有樣品涂上10 nm厚的金膜，隨后SEM(Hitachi SU 6600，日本)觀察CuS@ER表面形態(tài)特征。

3)紫外分光光度法(UV)。將CuS和CuS@ER稀釋后，采用美國瓦里安cary5000紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)掃描。

4)粒徑及電位分析。將CuS和CuS@ER重懸于PBS溶液中，用馬爾文粒度儀(Zetasizer Nano ZS 90，英國)進(jìn)行Zeta 電位分析及水動(dòng)力粒徑分析。

1.3 細(xì)胞毒性及激光響應(yīng)釋放實(shí)驗(yàn)

待血管內(nèi)皮細(xì)胞(EC)的融合度達(dá)到80%左右時(shí)，吸棄原培養(yǎng)液。對照組只加新鮮培養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)組加入不同濃度的CuS和CuS@ER混懸液，每孔200 μL，繼續(xù)孵育24 h后，加入20 μL MTT溶液，繼續(xù)溫育4 h。吸棄培養(yǎng)液，加入DMSO，通過酶聯(lián)免疫檢測儀，在490 nm處檢測各孔的吸光度，計(jì)算各組細(xì)胞活力值。

1.4 光熱轉(zhuǎn)化效率

待HeLa細(xì)胞培養(yǎng)于24孔板、融合度達(dá)到70%時(shí)，采用0.44 W/cm2、980 nm激光進(jìn)行照射，紅外測溫儀記錄溶液溫度的變化。光熱轉(zhuǎn)化效率η計(jì)算如下：

η=(hSΔTmax-Qs)/I(1-10-A) (%)

(1)

式中：h為傳熱系數(shù)，W·m-2·℃；S為容器的表面積，m2；ΔTmax為溫度變化，℃；Qs為溶劑在激光照射下吸收的功率，W；I為激光功率，W；A為納米硫化銅水溶液在 980 nm 處的吸光度。

1.5 荷瘤小鼠模型構(gòu)建

待HeLa細(xì)胞融合度達(dá)到90%時(shí)，收集細(xì)胞，并調(diào)節(jié)濃度至3×107個(gè)/mL，用1 mL注射器于BALB/c小鼠左腿上方皮下注射100 μL(3×106/只)。2周左右，肉眼可見腫瘤生長，每隔3 d記錄裸鼠體重，并用游標(biāo)卡尺測量腫瘤體積，根據(jù)公式V=0.5ab2(a代表實(shí)體瘤的最長直徑，b代表其最短直徑)，計(jì)算實(shí)體瘤大小為400～500 mm3時(shí)，則完成荷瘤小鼠建模，并用于體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究。

1.6 靶向釋放效果

1)荷瘤小鼠溫度測定。小鼠經(jīng)尾靜脈注射200 μL CuS、CuS@ER藥物后進(jìn)行持續(xù)激光照射，分別在1、2、4、6 min時(shí)間點(diǎn)采用紅外測溫儀測量荷瘤小鼠體溫。

2)激光照射后CuS釋放濃度測定。小鼠經(jīng)尾靜脈注射200 μL CuS@ER藥物后進(jìn)行循環(huán)重復(fù)激光照射，每照射2 min后將其處死，取下腫瘤，采用原子吸收分光光度法測定銅的濃度，計(jì)算CuS釋放濃度。

1.7 活體成像

經(jīng)尾靜脈注射200 μL Cy5.5標(biāo)記的CuS和CuS@ER，同時(shí)對小鼠腫瘤部位激光照射2 min，于小動(dòng)物活體成像儀(載物臺(tái)37℃，激發(fā)波長648 nm，接受波長662 nm，成像曝光時(shí)間1 s)中監(jiān)測熒光分布及熒光強(qiáng)度。

1.8 光熱治療

荷瘤小鼠40 只，體重(25±5) g，隨機(jī)分為 4 組：對照組(PBS)、單純激光照射組(Laser)、CuS+激光照射組(CuS+Laser)和載藥紅細(xì)胞+激光照射組(CuS@ER+Laser)，每組10只小鼠。經(jīng)尾靜脈給藥后，激光照射參數(shù)為0.44 W/cm2、980 nm，5 min時(shí)間，每隔1 min監(jiān)測荷瘤小鼠的腫瘤部位溫度，記錄溫度隨激光照射時(shí)間的變化情況。

1.9 主要臟器病理及生化分析

1)H&E染色。將經(jīng)尾靜脈注射CuS@ER同時(shí)進(jìn)行激光照射治療后的小鼠處死，收集心臟、肝、腎、肺和脾等主要器官。經(jīng)過脫水、石蠟包埋、切片、制片、脫蠟等步驟后，將切片的樣品用蘇木精-伊紅染色法(H&E染色)染色、觀察。

2)血液生化指標(biāo)。尾靜脈注射CuS@ER后的0、1、3、5和7 d后，通過尾靜脈采集血樣，使用血液生化儀對以下生化指標(biāo)進(jìn)行檢測：肝功能標(biāo)志物(堿性磷酸酶ALP、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶ALT、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶AST)和腎功能標(biāo)記物(尿素氮BUN、肌酐Cr、球蛋白GLB)等。

1.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有結(jié)果均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。采用雙樣本t檢驗(yàn)確定兩組間的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并利用SPSS軟件(12.0)對3個(gè)獨(dú)立檢驗(yàn)之間的顯著性進(jìn)行兩因素方差分析，P<0.05被認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 納米硫化銅載藥紅細(xì)胞的構(gòu)建與表征

從TEM表征結(jié)果(見圖2(a))可以看出，合成的納米硫化銅粒徑比較均一，呈圓形，分散性良好。圖2(b)顯示水動(dòng)力粒徑分布，其粒徑(8.49±3.42) nm。紅細(xì)胞包載納米硫化銅后，從SEM表征結(jié)果(見圖2(c))可以看出，CuS@ER形態(tài)為典型的紅細(xì)胞圓盤狀。因?yàn)榧t細(xì)胞的表面電位比CuS的高(見圖2(d))，其表面電位從-27.34 mV變?yōu)?13.72 mV，所以可以推測紅細(xì)胞位于外部。圖2(e)為CuS@ER和CuS溶液的光譜圖，可以看到兩者在1 050 nm處有一明顯的吸收峰。以上結(jié)果表明，CuS被成功包載于紅細(xì)胞中。單位數(shù)量紅細(xì)胞載藥率為17.24±0.98%，包封率為48.65±3.56%。

圖2 CuS@ER的表征結(jié)果。(a)納米CuS TEM表征結(jié)果；(b)納米CuS 粒徑分布；(c)CuS@ER SEM表征結(jié)果；(d)CuS及CuS@ER的Zeta電位變化；(e)CuS及CuS@ER的紫外可見光譜均在1 050 nm處有吸收峰；(f)CuS及CuS@ER在不同濃度時(shí)的細(xì)胞毒性分析Fig.2 CuS@ER characterization results. (a) TEM image of nano CuS; (b) The particle size distribution of CuS; (c) SEM image of CuS@ER; (d) Zate positions of CuS and CuS@ER; (e) UV-Vis spectrum of CuS and CuS@ER; (f) Cytotoxicity evaluation result of CuS and CuS@ER at different concentrations

在本研究中，期望紅細(xì)胞包載納米硫化銅能夠提高其生物兼容性，因此通過體外細(xì)胞毒性研究了CuS@ER的生物兼容性(見圖2(d))。CuS的濃度從5 mg/mL上升到20 mg/mL時(shí)對細(xì)胞的毒性增大，特別是20 mg/mL時(shí)，納米CuS的細(xì)胞毒性超過了75%，因此納米CuS濃度超過20 mg/mL就不能用于體內(nèi)試驗(yàn)研究。但CuS@ER的細(xì)胞毒性不會(huì)隨著包載CuS的濃度增加而增加，說明紅細(xì)胞包載能夠提高納米CuS的生物安全性。

2.2 CuS@ER激光響應(yīng)釋放體外結(jié)果

納米CuS對體外激光快速響應(yīng)并從細(xì)胞中釋放出來，是實(shí)現(xiàn)本研究設(shè)想的關(guān)鍵。在體外對CuS@ER激光照射后，已將溫度變化進(jìn)行了表征。從圖3(a)可以看出，激光照射后，CuS@ER溶液的溫度持續(xù)升高。當(dāng)照射6 min后，溫度超過了60℃。對CuS@ER的光熱轉(zhuǎn)化效率進(jìn)行測試，結(jié)果如圖3(b)所示，CuS@ER在0.44 W/cm2、980 nm激光下的第一次光熱轉(zhuǎn)化效率達(dá)到53.4%，重復(fù)進(jìn)行激光照射，光熱轉(zhuǎn)化效率上升到65.0%以上。這可能是由于第一次照射時(shí)納米CuS被包載在紅細(xì)胞中，經(jīng)過照射后，硫化銅被迅速釋放出來，從而光熱轉(zhuǎn)化效率得到了提高。為了驗(yàn)證此猜測，觀察了第一次激光照射前后細(xì)胞的形態(tài)變化(見圖3(c))，從紅細(xì)胞的顯微鏡圖可以看出，照射前紅細(xì)胞形態(tài)完好，照射后紅細(xì)胞大量破裂。從圖3(d)中可以看出，經(jīng)過激光照射后，CuS濃度迅速升高，并在30 s的時(shí)候達(dá)到最大值，說明激光能夠在30 s左右使紅細(xì)胞釋放納米硫化銅。

圖3 激光響應(yīng)釋放體外試驗(yàn)結(jié)果。(a)激光照射時(shí)間對CuS@ER溶液溫度的影響(**P<0.01)；(b)光熱轉(zhuǎn)化效率；(c)激光照射前后的細(xì)胞形態(tài)；(d)CuS釋放曲線Fig.3 Laser-regulated release of CuS from CuS@ER in vitro. (a) Temperature changes of CuS@ER under laser, **P<0.01; (b) Relationship between repetitive laser irradiation and photothermal conversion efficiency; (c) Photos of cell morphology before and after laser irradiation; (d) The released behavior of CuS@ER after irradiation

2.3 靶向釋放及光熱結(jié)果

藥物的靶向釋放受到機(jī)體血流等因素的影響，激光響應(yīng)也受到皮膚對光削減的影響。因此，構(gòu)建了小鼠皮下瘤模型，以驗(yàn)證CuS@ER激光響應(yīng)釋放效果。在荷瘤小鼠尾靜脈注射CuS@ER后，對腫瘤部位激光照射2 min，從小鼠上進(jìn)行活體成像(見圖4(a))，CuS@ER組的熒光分布在腫瘤部位及肝臟部位，而單純納米CuS組主要在肝臟部位，并沒能在腫瘤部位形成富集。對腫瘤部位的熒光強(qiáng)度進(jìn)行分析(見圖4(b))，發(fā)現(xiàn)CuS@ER組腫瘤部位的熒光強(qiáng)度隨著激光照射時(shí)間的延長而增大，單純納米CuS組腫瘤部位熒光強(qiáng)度與激光照射無相關(guān)性。

圖4 CuS@ER激光響應(yīng)靶向釋放及光熱治療效果。(a)小鼠活體成像；(b)激光照射下腫瘤部位熒光強(qiáng)度變化曲線；(c)激光照射后腫瘤內(nèi)Cu2+濃度富集曲線；(d)激光照射后荷瘤小鼠腫瘤部位溫度上升曲線Fig.4 Laser-regulated release behavior and photothermal effect. (a) In vivo imaging of mice after laser irradiation; (b) Fluorescence intensity analysis of tumor sites after laser irradiation; (c) Cu2+ concentration-time curves laser irradiation; (d) The temperature curves of the tumor site with the time of laser irradiation

對腫瘤內(nèi)納米CuS富集的濃度進(jìn)行分析(見圖4(c))，發(fā)現(xiàn)CuS@ER組隨著照射時(shí)間延長，在腫瘤內(nèi)Cu2+逐漸升高，并在2 min左右達(dá)到最大值，腫瘤內(nèi)聚集的硫化銅濃度是納米硫化銅組的2.61±0.38倍。這表明，通過紅細(xì)胞對CuS包載，能夠?qū)崿F(xiàn)激光響應(yīng)釋放，將納米CuS靶向釋放于腫瘤部位。

CuS@ER給藥后，提高了腫瘤部位的給藥濃度，因此進(jìn)一步對其光熱效果進(jìn)行研究。如圖4(d)所示，通過激光的持續(xù)照射，在2 min左右時(shí)，腫瘤部位的溫度超過了60℃。而納米CuS自由給藥組的方式雖然具有光熱治療效果，但是溫度上升幅度小、上升速度慢，這主要與腫瘤部位聚集的CuS濃度有關(guān)。

2.4 腫瘤光熱治療動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)體外試驗(yàn)結(jié)果，CuS@ER能夠?qū)崿F(xiàn)腫瘤靶向聚集，其光熱治療效果通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。小鼠尾靜脈注射CuS@ER溶液后，經(jīng)980 nm激光照射5 min。每3 d給藥并激光照射1次，連續(xù)治療5次。經(jīng)過28 d的治療和觀察(見圖5(a))，CuS@ER組的腫瘤體積與對照組的比較具有顯著性差異，并且有53 %的腫瘤消失，這與CuS組的治療效果比較有明顯的提高(見圖5(b))。如圖5(c)所示，雖然各組的體重?zé)o明顯變化，但經(jīng)過CuS@ER治療后，45 d生存率高達(dá)90%，而CuS組的生存率僅為60%。

圖5 光熱治療效果。(a)給藥并激光照射治療28 d后腫瘤體積變化曲線；(b)45 d內(nèi)荷瘤小鼠存活變化曲線；(c)荷瘤小鼠體重的變化曲線；(d)各組H&E病理結(jié)果Fig.5 In vivo therapeutic efficacy. (a) Relative tumor growth curves of mice after intravenous injection of different treatments within 28 days; (b) Survival of tumor-bearing mice within 45 days; (c) The changes of body weight; (d) H&E staining analysis of the pathological features of the tumors

良好的光照效果必然能夠提高腫瘤的治療效果。對光熱治療后的腫瘤進(jìn)行病理分析(見圖5(d))，可以觀察到對照組和單純激光照射對腫瘤影響不顯著。而CuS@ER+激光治療組的腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)了大面積的凋亡，這與CuS給藥后激光治療組只有部分出現(xiàn)凋亡形成對比。這說明，CuS@ER給藥后能夠提高光熱治療效果，達(dá)到腫瘤治療的目的。

2.5 CuS@ER聯(lián)合療法的安全性

經(jīng)過CuS@ER治療45 d后，安樂死小鼠，對心、肝、脾、肺、腎等器官進(jìn)行H&E病理染色分析(見圖6(a))，可看出各器官均無病理變化。同樣，血液和生化檢查(見圖6(b)、(c))也證明，CuS@ER聯(lián)合激光療法沒有潛在毒性，可用于體內(nèi)生物學(xué)研究。

圖6 CuS@ER治療45 d后安全性結(jié)果。(a)臟器組織的H&E病理染色；(b)血液指標(biāo)；(c)生化指標(biāo)Fig.6 Biosafety evaluation results of the CuS@ER treatment after 45 d. (a)H&E staining analysis of the pathological features of the heart, liver, spleen, lung and kidney tissues; (b) Blood indices and (c) Biochemical indexes in tumor-bearing mice

3 討論

納米藥物具有穿透性強(qiáng)、能夠顯著提高治療效果的優(yōu)點(diǎn)，但也存在靶向性差的不足，其非選擇性作用使得在提高藥物作用濃度的同時(shí)，帶來了嚴(yán)重的毒副作用，從而限制了其臨床應(yīng)用的推廣[12]。由此，刺激響應(yīng)靶向型載藥體系可避免藥物過早釋放，并在靶向部位(如腫瘤)對刺激響應(yīng)釋放，從而提高藥物的治療效果，也降低藥物帶來的副作用。這些刺激主要有體外的光、聲等，也可以是體內(nèi)的熱、pH值的變化，亦或是生物刺激(如酶、核酸和生物分子)[13-15]。但是，靶向效率及安全性一直是靶向給藥追求的目標(biāo)。光響應(yīng)能將一部分能量轉(zhuǎn)移到被照射物體上，從而使得化學(xué)鍵、化學(xué)基團(tuán)發(fā)生結(jié)構(gòu)、極性和構(gòu)型等方面的變化，形成“光開關(guān)”，這成為了研究的熱點(diǎn)。Shamay 等[16]構(gòu)建了一種包含光敏基團(tuán)的枝狀聚合物納米粒，能夠?qū)庹枕憫?yīng)觸發(fā)其表面的細(xì)胞穿透肽活化，選擇性地穿透細(xì)胞膜，達(dá)到治療效果。Lee 等[17]也合成了一種由光敏劑連接的兩親性嵌段共聚物，能夠?qū)ψ贤饩€響應(yīng)，將光敏連接基斷開，從而引起膠束解體，最終釋放其內(nèi)部包載的藥物。但這些研究中使用的材料安全性是一個(gè)令人擔(dān)憂的問題，而生物大分子載藥體系給提高藥物的安全性提供了新的思路。紅細(xì)胞是人體血細(xì)胞中數(shù)量最多的細(xì)胞，結(jié)構(gòu)簡單、細(xì)胞器少，從20世紀(jì)70年代起就引起了科學(xué)家的注意，成為了新型藥物載體[18]。紅細(xì)胞因具有獨(dú)特的優(yōu)勢，被廣泛作為藥物載體：

1)生物兼容性高。藥物通過紅細(xì)胞包載，能夠提高生物兼容性；藥物釋放后，紅細(xì)胞的殘留能夠被肝等清除，又作為制造紅細(xì)胞的原料，無毒副作用。

2)包載空間大。紅細(xì)胞體積大且無核，能夠?yàn)樗幬锾峁┚薮蟮陌d空間。

3)延長藥物半衰期。紅細(xì)胞的磷脂雙分子層能夠?yàn)榭鼓[瘤藥等提供“內(nèi)源性外衣”，幫助藥物躲避血液清除，大大延長了在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間。

4)包載過程易于掌握，能夠被大多數(shù)的醫(yī)務(wù)工作者接受[19-21]。

在本研究中，采用紅細(xì)胞作為載體，大大提高了納米CuS的生物兼容性，主要是紅細(xì)胞膜為納米CuS提供了一層外衣，延長了其半衰期，減少了血液的清除作用。

靶向給藥一直是研究者努力的領(lǐng)域。提高靶向效率不但能夠提高腫瘤治療的效果，也能夠減少藥物的副作用。在光熱偶聯(lián)劑納米硫化銅粒子的腫瘤光熱治療中，同樣也面臨這樣的問題。Li等[22]制備了3 nm左右的CuS納米粒子，在近紅外區(qū)域具有強(qiáng)烈的吸收作用，且有突出的光熱治療效果和良好的生物兼容性，但光熱轉(zhuǎn)換效率較低。為了解決這個(gè)問題，Tian等[23]制備了一種超晶格結(jié)構(gòu)的“花狀”CuS粒子，粒徑在1 μm左右。因?yàn)榇蟪叽纾瑯O大地提高了硫化銅的光熱轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)而提高了腫瘤治療效果。但是，這種“花狀”硫化銅也因尺寸較大的問題難以臨床推廣。因此，只改變納米硫化銅粒徑的大小，不能徹底解決其臨床應(yīng)用的瓶頸問題。本研究采用提高CuS腫瘤聚集濃度來提高其光熱效率，其機(jī)制如下：被包載在紅細(xì)胞內(nèi)部的CuS對激光響應(yīng)，提高了局部溫度，從而使紅細(xì)胞破裂釋放CuS，達(dá)到激光響應(yīng)靶向釋放的目的。納米CuS不但可作為光敏劑進(jìn)行光熱治療，更可作為靶向釋放的開關(guān)。這種靶向釋放的方式與之前的研究相比，具有靶向速度快、蓄積濃度高的特點(diǎn)，為提高腫瘤的光熱治療效果打下了基礎(chǔ)?；诒狙芯繕?gòu)建的腫瘤光熱響應(yīng)平臺(tái)，再結(jié)合紅細(xì)胞，能夠?yàn)橹委熕幬锾峁┐罂臻g，相信其也能夠?yàn)槟承┠蜔崴幬锏陌邢蛑委熖峁┬滤悸贰?/p>

4 結(jié)論

本研究以紅細(xì)胞為載體，采用激光響應(yīng)靶向釋放納米硫化銅，提高納米硫化銅的靶向性、光熱效率及生物兼容性。納米硫化銅不但被用作靶向釋放的紅外響應(yīng)開關(guān)，能夠?qū)⒆约嚎焖俚貜募t細(xì)胞中釋放出來，在腫瘤部位聚集，而且也作為光敏劑，提高光熱治療效果。本研究解決了納米硫化銅的靶向效率不高的問題。采用這種激光響應(yīng)靶向釋放、提高光熱治療的方法，可以為其他納米藥物的靶向治療提供一種新載藥平臺(tái)，也為納米硫化銅的臨床應(yīng)用提供數(shù)據(jù)。