Nanocomposiet ontwikkeld voor NIR-II lichtversterkte fotodynamische/chemodynamische therapie

Onlangs heeft een onderzoeksteam onder leiding van prof. Huang Qing van het Institute of Intelligent Machines, Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) een nieuwe nanocomposiet op basis van Bi₂Loeien₆/MoS₂/AuNR’s voor nabij-infrarood (NIR)-II lichtversterkte fotodynamische/chemodynamische therapie.

De resultaten zijn gepubliceerd in Langmuir.

Bi₂Loeien₆ (BMO) nanodeeltjes (NP’s) zijn op grote schaal gebruikt in fotokatalytische toepassingen en gebruikt als fotosensibilisator in fotodynamische therapie. Hun UV-absorptie-eigenschap belemmert echter hun klinische toepassing.

In dit onderzoek ontwierpen wetenschappers een nieuwe nanocomposiet genaamd Bi₂Loeien₆/MoS₂/AuNR’s (BMO-MSA). Ze ontdekten dat het resulterende nanocomposiet licht in het NIR-II-bereik kan absorberen. Uit de resultaten van het onderzoek bleek dat de BMO-MSA singlet zuurstof produceerde na blootstelling aan licht met een golflengte van 1064 nm (¹O₂) met een kwantumopbrengst van 0,32, wat het vermogen van fotodynamische therapie (PDT) bevestigde. Bovendien heeft het POD-achtige activiteit, wat het effect van chemodynamische therapie (CDT) versterkt.

Om de in vivo PDT-efficiëntie van BMO-MSA te onderzoeken, bestudeerde de onderzoeker de apoptose van de kiembaan op basis van hun eerder door C. elegans gevestigde PDT-model. De bevindingen toonden aan dat PDT apoptose van de kiembaan in de worm veroorzaakte via de cep-1-route als gevolg van DNA-schade. Deze bevinding werd verder ondersteund door het gebruik van een verscheidenheid aan mutanten die een gebrek aan functie hadden in verband met DNA-beschadigde genen.

Dit werk heeft niet alleen een nieuw PDT-middel opgeleverd dat kan worden gebruikt voor PDT in de NIR-II-regio, maar heeft ook een nieuwe benadering van therapie geïntroduceerd waarbij gebruik wordt gemaakt van zowel PDT- als CDT-effecten, aldus het team.