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DSPE-PEG-Coated Uniform Nitrogen-Doped Carbon Capsules for NIR-Mediated Synergistic Chemophototherapy of Skin Cancer
ACS Applied Bio Materials ( IF 4.6 ) Pub Date : 2021-09-01 , DOI: 10.1021/acsabm.1c00687 Snigdharani Panda 1 , Chandra S Bhol 2 , Sujit K Bhutia 2 , Sasmita Mohapatra 1
ACS Applied Bio Materials ( IF 4.6 ) Pub Date : 2021-09-01 , DOI: 10.1021/acsabm.1c00687 Snigdharani Panda 1 , Chandra S Bhol 2 , Sujit K Bhutia 2 , Sasmita Mohapatra 1
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Uniform monodispersed nitrogen-doped carbon spheres have been emerging as an exciting platform for multipurpose medical applications like photothermal therapy and photoacoustic imaging and as carriers for aromatic anticancer drugs. However, synthesis of uniform N-doped mesoporous carbon of size less than 100 nm with reasonable photothermal and photodynamic activities is a challenging task. In this connection, the present paper reports synthesis of nitrogen-doped mesoporous carbon spheres (NMCSs) from five different copolymers of pyrrole and substituted aniline (-H, o-NH2, m-NH2, p-NH2, and m-NO2) using a soft template approach. It has been found that NMCSs synthesized from poly(pyrrole-co-m-nitroaniline) show uniform mesoporous particles of size 80 nm, a photothermal conversion efficiency η of 52.7%, and an average 1O2 quantum yield of 20% under exposure of a 980 nm NIR laser. With a high η of 52%, a multifunctional nanodrug has been formulated by loading 5-Fu in NMCS. The overall drug-loaded NMC was encapsulated by thermosensitive DSPE-PEG to improve translocation of the particle in the cell and thermosensitive drug release. A reliable release of anticancer drug 5-Fu (78%) has been achieved in 50 h in lysosomal conditions under 980 nm laser exposure. This NMC-5-Fu-DSPE-PEG nanodrug produces reactive oxygen species and enhances the therapeutic effect in comparison with free drug under an NIR laser as verified in B16F0 melanoma cells.
中文翻译：
用于 NIR 介导的皮肤癌协同化学光疗的 DSPE-PEG 涂层均匀氮掺杂碳胶囊
均匀的单分散氮掺杂碳球已成为一个令人兴奋的平台，可用于光热疗法和光声成像等多用途医疗应用，也可作为芳香族抗癌药物的载体。然而，合成尺寸小于 100 nm 且具有合理光热和光动力学活性的均匀 N 掺杂介孔碳是一项具有挑战性的任务。在这方面，本文报道了由五种不同的吡咯和取代苯胺共聚物（-H、o -NH 2、m -NH 2、p -NH 2和m -没有2) 使用软模板方法。已经发现，由聚吡咯-间硝基苯胺合成的 NMCS 具有均匀的介孔颗粒，尺寸为 80 nm，光热转换效率 η 为 52.7%，平均1 O 2在 980 nm NIR 激光下的量子产率为 20%。通过在 NMCS 中负载 5-Fu 制备了一种具有 52% 的高 η 的多功能纳米药物。整体载药 NMC 被热敏 DSPE-PEG 封装，以改善颗粒在细胞中的易位和热敏药物释放。在 980 nm 激光照射下，在溶酶体条件下 50 小时内实现了抗癌药物 5-Fu (78%) 的可靠释放。在 B16F0 黑色素瘤细胞中证实，这种 NMC-5-Fu-DSPE-PEG 纳米药物在 NIR 激光下与游离药物相比产生活性氧并增强治疗效果。
更新日期：2021-09-20
中文翻译：
用于 NIR 介导的皮肤癌协同化学光疗的 DSPE-PEG 涂层均匀氮掺杂碳胶囊
均匀的单分散氮掺杂碳球已成为一个令人兴奋的平台，可用于光热疗法和光声成像等多用途医疗应用，也可作为芳香族抗癌药物的载体。然而，合成尺寸小于 100 nm 且具有合理光热和光动力学活性的均匀 N 掺杂介孔碳是一项具有挑战性的任务。在这方面，本文报道了由五种不同的吡咯和取代苯胺共聚物（-H、o -NH 2、m -NH 2、p -NH 2和m -没有2) 使用软模板方法。已经发现，由聚吡咯-间硝基苯胺合成的 NMCS 具有均匀的介孔颗粒，尺寸为 80 nm，光热转换效率 η 为 52.7%，平均1 O 2在 980 nm NIR 激光下的量子产率为 20%。通过在 NMCS 中负载 5-Fu 制备了一种具有 52% 的高 η 的多功能纳米药物。整体载药 NMC 被热敏 DSPE-PEG 封装，以改善颗粒在细胞中的易位和热敏药物释放。在 980 nm 激光照射下，在溶酶体条件下 50 小时内实现了抗癌药物 5-Fu (78%) 的可靠释放。在 B16F0 黑色素瘤细胞中证实，这种 NMC-5-Fu-DSPE-PEG 纳米药物在 NIR 激光下与游离药物相比产生活性氧并增强治疗效果。
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