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PLGA负载黑磷量子点实现肿瘤放疗增敏PLGA-SS-D@BPQDs

发布时间：2021-05-11 作者：axc 分享到：

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黑磷量子点（BPQDs）因其独特的光电效应和生物降解性等使其在生物及医学领域具有广阔应用前景。黑磷是红磷经高温高压后得到的黑色惰性同素异形体。我们利用探头超声和水浴超声的液相剥离方法，可控制备横向尺寸约为2.6纳米的黑磷量子点。黑磷是直接带隙半导体带隙，即电子导电能带（导带）底部和非导电能带（价带）顶部在同一位置。这意味着黑磷量子点和光或X射线可以直接耦合。因此黑磷量子点作为高效放疗增敏剂用于肿瘤**拥有巨大的潜力。

本研究选择低*性且具有良好生物响应性的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)作为载体，并负载具有放疗增敏作用的BPQDs，修饰上生物相应的二硫键嵌段用于连接阳离子聚合物聚乙烯亚胺(PEI)来提高纳米体系在水中的分散性，及提高肿瘤细胞的吸收，并利用具有酸不稳定的β-羧酸基团可逆地修饰氨基，得到一种具有多重生物相应能力的纳米体系，实现肿瘤的放疗增敏。

图1. 本研究设计思路：具有酸响应特性纳米体系PLGA-SS-D@BPQDs的设计及其放疗增敏作用机理。

肿瘤微环境具有弱酸性的化学特点，因此，黑磷纳米体系在修饰了特异性靶向多肽的基础上，再装备上具有酸响应性的基团，利用酸不稳定的β-羧酸基团可逆地修饰氨基，从而形成了具有表面电荷翻转能力的纳米体系。当该体系游离在血液循环中时会保持负电性，而当该纳米系统到达肿瘤部位时，弱酸性的微环境使得酸不稳定的β-羧酸基团脱落，氨基重新暴露于纳米管的表面，整个纳米管体系表面电荷将发生改变，由原来的负电荷翻转为正电荷，让该纳米系统更容易进入肿瘤细胞并累积下来。纳米体系进入肿瘤细胞后，连接PLGA和PEI的二硫键被细胞内高浓度的谷胱甘肽（大于10 mM）还原断裂，纳米粒子迅速降解并释放出BPQDs量子点，从而增强药物放疗的效果，为肿瘤个性化精准**提供新的思路。

图2. 黑磷纳米药物的生物响应特性。（A）PLGA-SS-D@BPQDs纳米体系在pH 7.4，pH 6.8（GSH浓度为0 mM, 2 mM 和10 mM）和肿瘤微环境的透射电镜形貌变化。（B）纳米体系在pH 7.4，pH 6.8（GSH浓度为0 mM, 2 mM 和10 mM）和肿瘤微环境的粒径变化。（C）纳米体系的在pH 7.4和pH 6.8的PBS溶液中的表面电位翻转能力。（D）纳米体系在pH 6.8，pH 7.4和DMEM溶液中的粒径变化。

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