Ultrasmall Bi/Cu Coordination Polymer Combined with Glucose Oxidase for Tumor Enhanced Chemodynamic Therapy by Starvation and Photothermal Treatment

葡萄糖氧化酶 光热治疗 化学 生物物理学 细胞生物学 材料科学 生物化学 癌症研究 医学 纳米技术 生物
作者
Lin Zhang,Jinmei Fu,Lixin Song,Kai Chen,Fang Zhang,Weeguan Tan,Jin‐Xuan Fan,Yuan‐Di Zhao
出处
期刊:Advanced Healthcare Materials [Wiley]
卷期号:13 (2)
标识
DOI:10.1002/adhm.202302264
摘要

Abstract Multi‐modal combination therapy for tumor is expected to have superior therapeutic effect compared with monotherapy. In this study, a super‐small bismuth/copper‐gallic acid coordination polymer nanoparticle (BCN) protected by polyvinylpyrrolidone is designed, which is co‐encapsulated with glucose oxidase (GOX) by phospholipid to obtain nanoprobe BCGN@L. It shows that BCN has an average size of 1.8 ± 0.7 nm, and photothermal conversion of BCGN@L is 31.35% for photothermal imaging and photothermal therapy (PTT). During the treatment process of 4T1 tumor‐bearing nude mice, GOX catalyzes glucose in the tumor to generate gluconic acid and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), which reacts with copper ions (Cu 2+ ) to produce toxic hydroxyl radicals (•OH) for chemodynamic therapy (CDT) and new fresh oxygen (O 2 ) to supply to GOX for further catalysis, preventing tumor hypoxia. These reactions increase glucose depletion for starvation therapy , decrease heat shock protein expression, and enhance tumor sensitivity to low‐temperature PTT. The in vitro and in vivo results demonstrate that the combination of CDT with other treatments produces excellent tumor growth inhibition. Blood biochemistry and histology analysis suggests that the nanoprobe has negligible toxicity. All the positive results reveal that the nanoprobe can be a promising approach for incorporation into multi‐modal anticancer therapy.
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