Functionalized polymeric hybrid micelles as an efficient nanotheranostic agent for thrombus imaging and thrombolysis

血栓 聚己内酯 纤维蛋白 溶栓 血栓形成 材料科学 生物医学工程 化学 医学 外科 内科学 聚合物 免疫学 复合材料 心肌梗塞
作者
Ying Wang,Xiaowen Xu,Xuan Zhao,Zongning Yin
出处
期刊:Acta Biomaterialia [Elsevier]
卷期号:122: 278-290 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.actbio.2020.10.015
摘要

Pathological thrombosis within a vessel hampers blood flow and is the mainspring of numerous fatal cardiovascular complications. In order to specifically image and dissolve a thrombus, we rationally designed a functionalized polymeric hybrid micelle (PHM) system self-assembled from amphiphilic polycaprolactone-polyethylenimine (PCL-PEI) and polycaprolactone-polyethylene glycol (PCL-PEG). Based on a biological component of thrombi, activated coagulation factor XIII (FXIIIa), which is responsible for fibrin crosslinking, we further developed FXIIIa-targeted near infrared imaging and thrombolytic nanoparticles, termed IR780/FPHM/LK NPs, through chemical conjugation of peptides to the system. In a ferric chloride (FeCl3)-induced mouse carotid thrombosis model, IR780/FPHM/LK NPs specifically targeted the thrombus and significantly enhanced the photoacoustic signal for an accurate diagnosis. When loaded with the fibrinolytic drug lumbrokinase (LK), FPHM remarkably dissociated the thrombus accompanied by an increase in the d-dimer level, a fibrin degradation product, and alleviation of fatal nonspecific hemorrhagic risk. Given its thrombus-specific imaging along with potent therapeutic activities, IR780/FPHM/LK NPs hold promise for developing nanotheranostic agents in preclinical thrombotic vascular disease models.
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