摘要
光疗法是一种利用光诱导肿瘤细胞损伤的癌症治疗方法，具有侵入性低、副作用小、选择性高等优点，包括光热治疗（PTT）和光动力治疗（PDT）在内。但是以严重缺氧和高水平谷胱甘肽（GSH）为特征的肿瘤微环境显著降低了光动力治疗的有效性。且单一的光热治疗或光动力治疗不能满足癌症治疗的需要，将二者联合到一个系统是一种有前景的治疗策略。在本课题中，我们开发了一种氧化应激放大纳米平台 CaO2/ICG@ZIF-8，该纳米颗粒具有氧气自供应和消耗谷胱甘肽的能力，能够有效增强光动力治疗并联合光热治疗。 首先我们利用沸石咪唑酯骨架结构材料（ZIF-8）作为纳米载体，负载过氧化钙（CaO2）和吲哚菁绿（ICG），构建CaO2/ICG@ZIF-8纳米颗粒，表征实验结果表明球状的纳米颗粒粒径分布均匀，水合粒径约为200 nm。CaO2/ICG@ZIF-8能够在酸性条件下与水反应产生氧气，具有良好的供氧能力，可以为光动力治疗提供原料。此外，体外实验表明CaO2/ICG@ZIF-8不仅具有良好的光热性能，还具有良好的光动力性能。 随后在细胞水平的实验结果表明 CaO2/ICG@ZIF-8 不仅能够显著改善肿瘤细胞缺氧，还能与肿瘤细胞内高浓度的GSH反应生成氧化型谷胱甘肽（GSSH），通过提供氧气并减少 ROS 消耗，增强了光动力治疗效果。体外抗肿瘤实验表明， CaO2/ICG@ZIF-8具有良好的诱导细胞凋亡和降低线粒体膜电位的能力，可以显著提高光敏剂的肿瘤细胞杀伤能力。此外，利用 4T1 乳腺癌小鼠模型评价了CaO2/ICG@ZIF-8的体内抗肿瘤能力。实验结果表明CaO2/ICG@ZIF-8具有良好的体内光热效应和光动力效果，并表现出优异的抗肿瘤能力和生物相容性。 研究结果表明，构建的CaO2/ICG@ZIF-8纳米颗粒能够通过CaO2的氧气供应和谷胱甘肽消耗实现级联增强的高效光动力治疗并联合光热治疗。因此， CaO2/ICG@ZIF-8提供了一种克服传统光动力治疗和光热治疗局限性的新策略，并且具有潜在的临床应用前景。
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