中科幻彩作品再登Nature子刊!浙大顾臻教授团队:可在瘤内催化产生抗癌药物的抗癌贴片技术-科技论文配图-医学动画-动画宣传片-三维机械动画制作-北京中科幻彩


News Report

日前,浙江大学顾臻教授团队在Nature Nanotechnology上在线发表了一项他们最新的研究成果-“生物正交催化贴片”(Bioorthogonal Catalytic Patch)用于肿瘤的治疗。中科幻彩根据该内容为其设计的图像被选为该期Nature Nanotechnology正封封面。

nature.com/articles/s41

中科幻彩为作者设计的封面图

被选为该期Nature Nanotechnology正封封面

nature.com/articles/s41


研究人员以聚乙烯醇(PVA)为基质,并以TiO2纳米片支撑钯纳米颗粒(Pd-TNSs)作为纳米填料,制备了具有催化活性的微针贴片装置。Pd-TNSs的加入增强了微针在干玻璃状态下的机械性能,从而赋予它们足够的强度,以微创方式穿透皮肤。

图1. 负载钯纳米颗粒沉积的二氧化钛纳米片的生物正交催化贴片

一旦置于水环境中,微针就会变成膨胀的水凝胶状态,形成多孔结构。因此,该三层次的结构层次(即:三维(3D)针阵列、每个针基质中的微孔和网络中高度暴露的Pd-TNSs表面)促进了前药分子的扩散以与Pd纳米颗粒接触,进而促进了前药的活化。

图2. 微针贴片的设计以及纳米填料表征

介导的前药激活

体外细胞实验表明,PT-MNs可以生物正交催化细胞外培养基中alloc-RH 110荧光的释放,然后释放的荧光团扩散到整个细胞群中。同样,Pd-TNSs还催化溶液中alloc-DOX的降解进而激活 DOX的疗效。

在动物实验中,通过将贴片轻柔地压在黑素瘤肿瘤部位上的皮肤上,微针可以完全穿透皮肤并插入其中,贴片组可以明显地抑制肿瘤的生长,而且避免了直接注射药物的高毒副作用。


图3. PT-MN介导的前药体内激活作用,用于抗癌研究

本研究通过结合微针贴片与过渡金属催化剂,发展了一种简洁有效的生物正交催化器件,为在活体内实现非天然催化反应提供了新思路,期待该创新器件的发明能衍生出更多的增效减毒的药物及相关诊疗技术。

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