Ferric Ion-Release Nanoprobes for Hypoxia Magnetic Resonance Imaging and Radiotherapy Stratification in Solid Tumors

缺氧(环境) 磁共振成像 癌症研究 放射治疗 肿瘤缺氧 材料科学 医学 癌症影像学 胰腺癌 乳腺癌 肿瘤微环境 肝细胞癌 化学 危险分层 磁共振光谱成像 癌症治疗 生物医学工程
作者
Yanjing Yun,Weitao Yang,Yan Xu,Kexin Bian,Dinghua Liu,Hui Wang,Chang Liu,Shuang Wu,Bingbo Zhang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (48): 41283-41297 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c15463
摘要

Hypoxia, a hallmark of the tumor microenvironment, promotes cancer aggressiveness and treatment resistance by activating HIF-mediated signaling pathways while compromising the efficacy of radiotherapy, chemotherapy, and targeted therapy. Current hypoxia imaging techniques suffer from invasiveness, limited specificity, or insufficient spatial resolution. To address these challenges, we developed hypoxia-responsive magnetic resonance imaging (MRI) nanoprobes (FAP NPs) composed of 4,4'-azobisbenzoic acid (AZB) and Fe3+. These nanoprobes exploit the overexpression of azoreductase in hypoxic tumors, triggering the selective reduction of the azo bond and the subsequent release of paramagnetic Fe3+ ions. This structural transformation amplifies proton relaxivity by 12-fold (r1: 0.1-1.2 mM-1 s-1), significantly enhancing T1-weighted MRI contrast for precise hypoxia mapping. In vivo studies showed that FAP NPs detect hypoxia with high sensitivity in pancreatic, colorectal, and breast tumors of varying sizes (5-14 mm) and allow quantitative monitoring of changes in hypoxia levels following pancreatic tumor chemotherapy. Furthermore, FAP NPs stratified tumors into normoxic and hypoxic subgroups, accurately predicting radiotherapy efficacy. By integrating enzyme-responsive activation with Fe3+-mediated signal amplification, FAP NPs provide a noninvasive platform for real-time hypoxia assessment, guiding personalized therapeutic strategies and optimizing outcomes in solid tumors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
shangchen发布了新的文献求助10
刚刚
彭佳乐完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
简单澜完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Lily发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
小马甲应助shangchen采纳,获得10
7秒前
佳轩肘子发布了新的文献求助10
8秒前
张小明发布了新的文献求助20
9秒前
刻苦熊猫发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
moon应助稳态与环境采纳,获得10
13秒前
丘比特应助筱姐姐采纳,获得30
13秒前
王小敏敏儿完成签到 ,获得积分10
13秒前
16秒前
李国华发布了新的文献求助10
17秒前
公爵发布了新的文献求助10
17秒前
薛定谔的键长完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
19秒前
称心茹嫣发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
李健应助安辙采纳,获得10
22秒前
狗蛋儿发布了新的文献求助10
23秒前
手抓饼啊发布了新的文献求助10
23秒前
sisi发布了新的文献求助10
23秒前
有魅力老头完成签到,获得积分20
25秒前
25秒前
有何可不发布了新的文献求助10
26秒前
呆萌老丁完成签到,获得积分10
26秒前
NexusExplorer应助公爵采纳,获得10
28秒前
Ellalala完成签到 ,获得积分10
28秒前
周全敏完成签到 ,获得积分10
29秒前
华仔应助chen采纳,获得10
29秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Cybercrime: The Transformation of Crime in the Information Age, 2nd Edition 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6619260
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8383405
关于积分的说明 17934184
捐赠科研通 5790277
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2960539
邀请新用户注册赠送积分活动 1935698
关于科研通互助平台的介绍 1841196