納米顆粒的設(shè)計正在超越傳統(tǒng)的研究范圍。近年來，金屬納米顆粒(Metallic nanoparticles)作為一類具有重要功能的納米材料，受到了越來越多研究者的關(guān)注。

其中，鐵金屬納米顆粒（Iron nanoparticles）是一種應(yīng)用非常廣泛的含金屬納米材料，包括氧化鐵、鐵多酚等納米結(jié)構(gòu)，具有生物可降解性、表面可修飾性、可以負(fù)載藥物分子及易于合成制備等特點，在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域已經(jīng)得到了很好的驗證，及在多種疾病的診斷及治療上引起了臨床研究的廣泛關(guān)注，而且表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢[1]。

概要介紹

氧化鐵納米顆粒（iron oxide nanoparticle, Fe3O4 NPs）是一類有多功能的、廣泛應(yīng)用價值和開發(fā)前景的納米材料。

納米氧化鐵化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，它不僅具有耐光、耐化學(xué)腐蝕、無毒等優(yōu)點，還具有良好的分散性、著色力以及紫外吸收能力，因此被廣泛應(yīng)用于核磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）、生物催化（nanozyme）、磁熱治療（magnetic hyperthermia treatment, MHT）、光響應(yīng)治療、免疫治療及藥物遞送諸多領(lǐng)域。

目前制備氧化鐵納米顆粒的方法主要有沉淀法、水解法、膠體化學(xué)法、水熱法及微乳液法等。

結(jié)構(gòu)特點

鐵金屬多酚結(jié)構(gòu)（Iron metal-phenolic networks, MPNs）是鐵離子與具有多酚結(jié)構(gòu)的物質(zhì)（如丹寧酸、表兒茶素及沒食子酸等）通過化學(xué)配位形成的一類具有超小網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的納米材料[2]。其在紫外具有特定范圍內(nèi)的吸收峰以及具有pH響應(yīng)性，在酸性條件下可以被有效降解分離。

鐵金屬多酚結(jié)構(gòu)的特點：

? 制備形成比較簡單，可以通過物理攪拌及超聲的方法進行有效配位形成；

? 展現(xiàn)出了較好的生物相容性、藥物負(fù)載能力高、低免疫原性以及較小的毒性；

? 具有粘附性，可以包覆其它材料形成多功能納米材料；

? 酸刺激響應(yīng)性藥物釋放，具有溶酶體逃逸功能；

? 具有較高的光熱效應(yīng)；

? 多酚結(jié)構(gòu)可以進行功能化修飾；

? 可以發(fā)生芬頓反應(yīng)，產(chǎn)生活性氧（ROS），誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生鐵死亡；

? 可以與成像分子一同形成配位納米材料，用于疾病診療一體化的應(yīng)用。

因此，鐵多酚納米結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛用于多種藥物的遞送及疾病的治療診斷。

應(yīng)用前景

在腫瘤治療領(lǐng)域，鐵納米顆粒體現(xiàn)出了較好的治療效果及臨床應(yīng)用前景。

鐵死亡作為一種新型非細(xì)胞凋亡的死亡形式，能夠有效補足基于凋亡的腫瘤治療。鐵多酚納米結(jié)構(gòu)在鐵死亡的誘導(dǎo)上顯示出了其獨有的特點。

文獻(xiàn)報道，華南理工大學(xué)等研究者開發(fā)了一種FCS/GCS診療一體化的納米平臺，將兩親性聚合物骨架（P-SSD）、肉桂醛前藥（CA-OH）和鐵離子（Fe3+）/Gd3+離子通過鐵和多酚之間鰲合在一起。在腫瘤微環(huán)境中，納米配合物可以被降解釋放，鐵離子可以與微環(huán)境中的雙氧水發(fā)生芬頓反應(yīng)，產(chǎn)生ROS，降低GPX4的水平，促進細(xì)胞的脂質(zhì)氧化的水平，進而誘導(dǎo)鐵死亡的發(fā)生，提高抗腫瘤效果[3]。

同時，澳門大學(xué)研究團隊設(shè)計了由半導(dǎo)體聚合物自組裝形成的具有光療作用的金屬-酚醛網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（PFG-MPN），其內(nèi)部荷載了鐵離子和外泌體抑制劑（GW4869），在黑色素瘤B16F10抗腫瘤免疫治療效果中發(fā)揮著重要的作用，并且可以有效抑制淋巴結(jié)處的轉(zhuǎn)移性腫瘤[4]。

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參考文獻(xiàn)：

1. Behzadi M, Vakili B, Ebrahiminezhad A, Nezafat N: Iron nanoparticles as novel vaccine adjuvants. Eur J Pharm Sci 2021, 159:105718.

2. Liu P, Shi X, Zhong S, Peng Y, Qi Y, Ding J, Zhou W: Metal-phenolic networks for cancer theranostics. Biomater Sci 2021, 9:2825-2849.

3. Luo S, Ma D, Wei R, Yao W, Pang X, Wang Y, Xu X, Wei X, Guo Y, Jiang X, et al: A tumor microenvironment responsive nanoplatform with oxidative stress amplification for effective MRI-based visual tumor ferroptosis. Acta Biomater 2022, 138:518-527.

4. Xie L, Li J, Wang G, Sang W, Xu M, Li W, Yan J, Li B, Zhang Z, Zhao Q, et al: Phototheranostic Metal-Phenolic Networks with Antiexosomal PD-L1 Enhanced Ferroptosis for Synergistic Immunotherapy. J Am Chem Soc 2022, 144:787-797.