科学家建议使用碳涂层磁铁矿纳米簇进行协同癌症治疗

王辉教授与中国科学院合肥物理科学研究院(HFIPS)的林文初教授和钱俊超副教授最近报道了一种近红外(NIR)-II响应的碳涂层氧化铁纳米簇，该纳米簇由磁共振成像引导，能够进行光热和化学动力治疗(CDT)相结合，以实现协同癌症治疗。

研究结果发表在《中国科学材料》上。

CDT作为一种有前途的治疗策略，因其操作简单、副作用小而成为癌症研究的热点。CDT的基本原理是纳米酶激活细胞内芬顿反应，导致羟基自由基的过量产生，羟基自由基对癌细胞有毒。磁铁矿纳米晶因其无创成像能力和良好的生物相容性而被广泛用作芬顿试剂。然而，磁铁矿纳米晶的铁磁行为和易氧化导致纳米酶的胶体不稳定，限制了成像引导的癌症治疗在实际应用中的应用。

在这项研究中，研究人员使用一步溶剂热方法通过调整磁铁矿纳米晶体的团簇结构和碳涂层，生产出在NIR-II(1，000-1，100 nm)中具有光学吸收的碳涂层磁铁矿纳米簇(CCMNCs)。

“CCMNC具有超顺磁性和快速的分离磁响应，使它们能够用作T2加权MRI的造影剂，”领导该团队的王辉说。

他进一步解释了CCMNC是如何运作的。铁2+和铁3+在肿瘤微环境中CCMNCs的溶解中发现。铁2+生产 ·OH在细胞和小鼠中原位，这反过来又杀死癌细胞并通过CDT效应抑制肿瘤生长。铁3+可降低细胞内谷胱甘肽水平，增强·OH，从而提高CDT效率。

他们得出结论，CCMNCs可以有效地吸收NIR-II照射并将其转化为细胞毒性热，提高肿瘤CDT效率并产生协同治疗效果。

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