本技术涉及一种集DNA载体、光热剂和抗肿瘤药物于一体的纳米复合材料及其制备与应用。所述DNA载体由一条长DNA单链构成,包含n个重复单元,旨在实现高效的药物递送和肿瘤治疗。
背景技术
恶性肿瘤通常被称为癌症,是医学界最具挑战性的疾病之一,具有高度的转移性,严重威胁人类的生命与健康。近年来,其发病率和致死率逐年上升。目前,化疗(CT)和放射治疗是临床上主要的肿瘤治疗手段,但也存在不可避免的局限性,如多药耐药及治疗效率低下等问题。因此,需要借助其他治疗方法进行协同干预,以增强疗效并减少副作用。
光热疗法(PTT)不仅能够促进血流量的增加,改善肿瘤组织对化疗药物的吸收,还能有效缓解因肿瘤缺氧引发的问题,是一种更为新颖、安全且高效的癌症治疗方法。与癌细胞相比,正常人体组织对近红外辐射(NIR,700-1100纳米)的吸收率相对较低。因此,PTT能够精确定位肿瘤细胞的空间靶点并深入组织,同时将对正常生物组织的损伤降至最低。化学动力治疗(CDT)则通过开发具备高催化酶活性的纳米制剂,在肿瘤细胞内催化产生活性氧(ROS),从而打破肿瘤局部细胞的氧化-还原平衡,诱导线粒体、DNA及蛋白质等生物分子的氧化损伤,从而导致肿瘤细胞死亡,实现抗肿瘤效果。如果能够将化疗、光热治疗和化学动力结合进行协同治疗,将会在尽量减少副作用的前提下增强癌症治疗效果。
基于DNA的多功能载体递送被认为是整合各种治疗方式的最佳策略,因为其以生物体遗传物质DNA为核心成分,具备良好的生物相容性。经过设计和修饰后,该系统能够在精准递送至肿瘤部位后有效控制药物释放,从而显著降低多药耐药性并最大化疗效。虽然DNA载体具备良好的生物相容性和广泛的药物承载能力,但若不进行适当修饰,该复合物仍无法实现对癌细胞的主动靶向。因此,需要在多功能复合物上设计能够主动靶向癌细胞的适配体,以便精准定位目标癌细胞,从而减少副作用的发生。适配体是一类通过特定三维结构与目标分子高特异性结合的单链寡核苷酸或肽分子,能够与各种类型的分子靶标结合,包括蛋白质、核酸、小分子,甚至是细胞及整个生物体。适配体具有高特异性、高亲和力、稳定性、可设计性以及易于合成和修饰等优点,已被广泛应用于疾病诊断、治疗、成像及基因调控等多个领域。然而,单价适配体存在亲和力较弱、易被清除以及潜在脱靶效应、生物利用度有限等问题,因此设计一种多周期DNA载体装载多条针对癌细胞的适配体,以增强其多价适配体所具备的靶向能力具有重要的意义。
实现思路