Nano Today：肿瘤特异性级联 DNA 纳米生物反应器——用于超声协同癌症治疗

气体治疗肿瘤是一种新兴的 "绿色 "模式。然而，如何设计高性能级联纳米生物反应器，在肿瘤微环境中将气体供体转化为气体分子，仍然具有挑战性。本文通过一锅滚环放大法合成了具有可编程序列的分层多孔DNA纳米花（DNF），在此过程中，葡萄糖氧化酶（GOx）和L-精氨酸（L-Arg）与聚合DNA链和焦磷酸镁稳定地结合在一起。通过编码相应的适配体，合成的存储稳定的纳米生物反应器 L-Arg/GOx@DNF 可以特异性地积聚到HER2 表达的肿瘤中，启动高性能级联催化反应。在第一催化阶段，L-Arg/GOx@DNF 中的 GOx 在肿瘤内消耗葡萄糖作为能量来源，使肿瘤细胞处于饥饿状态。与此同时，大量有毒的 H2O2 生成，加剧了线粒体功能障碍和脆弱的饥饿细胞的G2/M 期停滞。随后，H2O2 进一步引发催化反应的第二阶段，将 L-Arg 氧化成一氧化氮（NO），与葡萄糖消耗的饥饿效应和H2O2 升高的化学动力学效应协同作用。重要的是，外部超声辐照可将 H2O2 分解为高活性氧物种，以增强L-Arg 的氧化作用，从而增强饥饿/化学动力学/气体疗法，协同抑制肿瘤生长。

图1.  用于癌症联合治疗的 L-Arg/GOx@DNF 合成示意图

图2. L-Arg/GOx@DNF 表征

图3.  L-Arg/GOx@DNF 在体内的生物分布和级联催化

图4. L-Arg/GOx@DNF抗肿瘤研究

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013223002189

转自：“NANO学术”微信公众号

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