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Molecular Engineering of Conjugated Polymers for Biocompatible Organic Nanoparticles with Highly Efficient Photoacoustic and Photothermal Performance in Cancer Theranostics
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2017-09-18 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.7b04685 Bing Guo 1 , Zonghai Sheng 2 , Dehong Hu 2 , Anran Li 3 , Shidang Xu 1 , Purnima Naresh Manghnani 1 , Chengbo Liu 4 , Lin Guo 3 , Hairong Zheng 2 , Bin Liu 1
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2017-09-18 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.7b04685 Bing Guo 1 , Zonghai Sheng 2 , Dehong Hu 2 , Anran Li 3 , Shidang Xu 1 , Purnima Naresh Manghnani 1 , Chengbo Liu 4 , Lin Guo 3 , Hairong Zheng 2 , Bin Liu 1
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Conjugated polymer nanoparticles (CP NPs) are emerging candidates of “all-in-one” theranostic nanoplatforms with dual photoacoustic imaging (PA) and photothermal therapy (PTT) functions. So far, very limited molecular design guidelines have been developed for achieving CPs with highly efficient PA and PTT performance. Herein, by designing CP1, CP2, and CP3 using different electron acceptors (A) and a planar electron donor (D), we demonstrate how the D–A strength affects their absorption, emission, extinction coefficient, and ultimately PA and PTT performance. The resultant CP NPs have strong PA signals with high photothermal conversion efficiencies and excellent biocompatibility in vitro and in vivo. The CP3 NPs show a high PA signal to background ratio of 47 in U87 tumor-bearing mice, which is superior to other reported PA/PTT theranostic agents. A very small IC50 value of 0.88 μg/mL (CP3 NPs) was obtained for U87 glioma cell ablation under laser irradiation (808 nm, 0.8 W/cm2, 5 min). This study shows that CP NP based theranostic platforms are promising for future personalized nanomedicine.
中文翻译：
生物相容性有机纳米粒子共轭聚合物的分子工程学，在癌症治疗中具有高效的光声和光热性能
共轭聚合物纳米颗粒（CP NP）是具有双重光声成像（PA）和光热疗法（PTT）功能的“多合一”治疗神经病纳米平台的新兴候选者。迄今为止，已经开发了非常有限的分子设计指南，以实现具有高效PA和PTT性能的CP。本文中，通过使用不同的电子受体（A）和平面电子给体（D）设计CP1，CP2和CP3，我们证明了D–A强度如何影响其吸收，发射，消光系数，并最终影响PA和PTT性能。所得的CP NP具有强大的PA信号，具有高的光热转换效率，并且在体内和体外具有出色的生物相容性。CP3 NPs在U87荷瘤小鼠中显示出47的高PA信号与背景的比率，这优于其他报道的PA / PTT治疗试剂。一个非常小的IC 50为激光照射下U87胶质瘤细胞消融得到的值0.88微克/毫升（CP3的NP）（808纳米，0.8瓦/厘米2，5分钟）。这项研究表明，基于CP NP的治疗平台有望用于未来的个性化纳米医学。
更新日期：2017-09-19
中文翻译：
生物相容性有机纳米粒子共轭聚合物的分子工程学，在癌症治疗中具有高效的光声和光热性能
共轭聚合物纳米颗粒（CP NP）是具有双重光声成像（PA）和光热疗法（PTT）功能的“多合一”治疗神经病纳米平台的新兴候选者。迄今为止，已经开发了非常有限的分子设计指南，以实现具有高效PA和PTT性能的CP。本文中，通过使用不同的电子受体（A）和平面电子给体（D）设计CP1，CP2和CP3，我们证明了D–A强度如何影响其吸收，发射，消光系数，并最终影响PA和PTT性能。所得的CP NP具有强大的PA信号，具有高的光热转换效率，并且在体内和体外具有出色的生物相容性。CP3 NPs在U87荷瘤小鼠中显示出47的高PA信号与背景的比率，这优于其他报道的PA / PTT治疗试剂。一个非常小的IC 50为激光照射下U87胶质瘤细胞消融得到的值0.88微克/毫升（CP3的NP）（808纳米，0.8瓦/厘米2，5分钟）。这项研究表明，基于CP NP的治疗平台有望用于未来的个性化纳米医学。
京公网安备 11010802027423号