Light‐Induced Redox‐Responsive Smart Drug Delivery System by Using Selenium‐Containing Polymer@MOF Shell/Core Nanocomposite

纳米复合材料 智能聚合物 芯(光纤) 氧化还原 材料科学 聚合物 药物输送 化学工程 壳体(结构) 纳米技术 工程类 复合材料 冶金
作者
Zheng Luo,Lu Jiang,Shaoxiong Yang,Zibiao Li,Wilson Wee Mia Soh,Liyan Zheng,Xian Jun Loh,Yun‐Long Wu
出处
期刊:Advanced Healthcare Materials [Wiley]
卷期号:8 (15) 被引量:114
标识
DOI:10.1002/adhm.201900406
摘要

Abstract Rational design of controllable drug release systems is important for tumor treatments due to the nonspecific toxicity of many chemotherapeutics. Herein, laser or light responsive pharmaceutical delivery nanoparticles are designed, by taking the advantages of redox responsive selenium (Se) substituted polymer as shell and photosensitive porphyrin zirconium metal–organic frameworks (MOF) as core. In detail, redox cleavable di‐(1‐hydroxylundecyl) selenide (DH‐Se), biocompatible poly(ethylene glycol) (PEG), and poly(propylene glycol) (PPG) are randomly polymerized to form poly(DH‐Se/PEG/PPG urethane), which is used to coat the reactive oxygen species' (ROS) producible porous porphyrin zirconium metal organization formulation (PCN‐224 MOF) to form the final poly(DH‐Se/PEG/PPG urethane)@MOF shell–core nanoparticle with spherical shape by emulsion approach. Interestingly, poly(DH‐Se/PEG/PPG urethane)@MOF nanoparticles with loading of chemotherapeutic doxorubicin (DOX) experience a fast and controllable release, which can realize the combination of chemotherapy and photodynamic therapy upon irradiation with laser light, due to the light‐triggered ROS production by MOF which further causes the cleavage of poly(DH‐Se/PEG/PPG urethane) polymer chain and the release of encapsulated DOX. To the best of the authors' knowledge, this is the first design of utilizing MOF and selenium substituted polymer as controllable drug release carriers, which might be beneficial for precise chemotherapy and photodynamic therapy combination.
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