具有双重功能的MXene集成GelMA微球，用于协同化学/光热疗法：体外二维/三维多癌症评估及体内乳腺癌疗效验证

《International Journal of Biological Macromolecules》：Dual-functional MXene-integrated GelMA microspheres for synergistic chemo/photothermal therapy: In vitro 2D/3D multi-cancer evaluation and in vivo breast cancer validation

　　

Chin-Yun Ting | Min-Wei Huang | Chieh-Yu Lee | Ko-Ting Chen | Pei-Shan Lee | Po-En Chang | Tsai-Te Lu | Yi-Chen Ethan Li | I-Chi Lee

摘要

本研究报道了一种微流控技术，用于制备单分散明胶甲基丙烯酰（GelMA）微球，这些微球同时封装了光热剂和化疗药物，以实现协同抗癌治疗。通过对大豆磷脂进行改性，提高了MXene纳米片（MXene-SP）的胶体稳定性和生物相容性，使其既可作为光热转换器，也可作为药物载体。首先将替莫唑胺（TMZ）或多柔比星（DOX）装载到MXene-SP上，然后通过流聚焦微流控平台将其封装进GelMA微球中，从而获得了高度均匀且粒径可控的药物输送系统。

首先使用U87-MG胶质母细胞瘤和MCF-7乳腺癌模型评估了所制备微球的治疗效果。在近红外（NIR）照射下，装载MXene-SP的微球表现出高效的光热响应性，温度可升至50°C以上，并能实现NIR触发下的药物释放。与单一疗法相比，联合化学-光热治疗在二维（2D）单层培养和三维（3D）肿瘤球状模型中均显著增强了抗癌效果。此外，该微球系统相比游离MXene治疗具有更好的局部滞留性和持续的治疗效果。

为了进一步验证其在体内的治疗潜力，建立了一个原位乳腺癌小鼠模型进行局部微球治疗。在NIR照射下，MXene-SP与DOX的联合治疗在所有治疗组中显示出最显著的肿瘤抑制效果，且没有明显的系统毒性。

总体而言，本研究提出了一种可调控的MXene集成GelMA微球平台，具有可控的制备工艺、局部滞留能力和NIR响应性治疗功能，凸显了其在局部联合癌症治疗中的潜力。