大连理工大学精细化工国家重点实验室的彭孝军院士等构建iRGD@ZnPc+TPZ纳米材料，通过检测其表征、细胞毒性，探索对肿瘤的杀伤机制，研究其靶向能力，评估在体内外抗胶质瘤的效果；结果发表于2022年9月的《Biomaterials》在线。

——摘自文章章节

该研究以酞菁锌（ZnPc）为光敏剂（PSs），替拉帕胺（TPZ）为缺氧激活前药（HAPs），并用穿透肽（iRGD）修饰，合成脂质体纳米材料iRGD@ZnPc+TPZ。作者利用红外成像、单线态氧探针检测、细胞摄取与活性氧（ROS）生成检测、线粒体膜电位检测及构建血脑屏障模型、3D肿瘤球模型和小鼠原位荷瘤模型，开展应用iRGD@ZnPc+TPZ、靶向修饰和联合PDT治疗胶质瘤，研究克服血脑屏障（BBB）和缺氧不足障碍等相关原理及特征。

作者将两亲性DSPE-PEG2K和DSPE-PEG2K-iRGD自组装具有核壳结构的纳米材料，负载ZnPc和TPZ，从而合成最终产物iRGD@ZnPc+TPZ。该纳米材料粒径小（＜200nm），生理稳定性良好，包封后的ZnPc和PDT效率几乎无降低。

在细胞实验中，通过细胞染色、使用DCFH-DA探针证实iRGD@ZnPc+TPZ具有优异的药物递送效力和对肿瘤细胞的光激活治疗潜力。而后，针对不同含量的纳米材料在常氧和缺氧以及有光或无光条件下的细胞毒性。并对该纳米材料破坏线粒体导致细胞凋亡的机制进行研究，结果表明，iRGD@ZnPc+TPZ对肿瘤细胞表现弱暗毒性和强光毒性，并通过诱导线粒体损伤达到PDT与化疗的结合。

采用Transwell双室共培养方法建立体外血脑屏障（BBB）和肿瘤血脑屏障（BBTB）模型，通过共聚焦激光扫描显微镜和流式细胞术检测肿瘤细胞的荧光信号，表明iRGD@ZnPc+TPZ可以有效地穿过BBB并被肿瘤细胞捕获。随后通过构建3D肿瘤球测试纳米材料对深部肿瘤的渗透作用，发现iRGD@ZnPc+TPZ可以逐渐渗透到胶质瘤的深层，甚至核心部位。

该研究在原位胶质瘤异种移植小鼠模型基础上，检测iRGD@ZnPc+TPZ在动物活体对胶质瘤的靶向能力，观察到该材料在胶质瘤部位出现显著富集。进一步研究iRGD@ZnPc+TPZ对胶质瘤的协同治疗效果发现，iRGD@ZnPc+TPZ在胶质瘤中有明显的浸润能力，完全抑制胶质瘤生长，显著延长小鼠的生存时间。分析不同治疗组小鼠体重、器官的组织形态，证实该纳米材料具有良好的生物相容性。

作者采用免疫印迹和免疫荧光染色检测HIF-1α的表达水平，使用缺氧探针噻莫硝唑进行缺氧特异性免疫荧光染色，测试不同处理后的细胞内氧浓度的变化，结果表明，光照后的纳米材料可以显著提高氧气消耗，增强缺氧，而且氧气消耗量与浓度呈正相关。

综上所述，该研究构建的具备生物安全性的iRGD@ZnPc+TPZ纳米材料可穿过BBB，靶向渗透并富集到肿瘤深部，通过PDT促进缺氧激活TPZ，实现PDT与化疗的智能结合，实现药物向大脑的精确递送，显著抑制胶质瘤的生长，降低毒副作用，延长荷载胶质瘤小鼠的存活时间。为临床神经胶质瘤治疗的致敏和激活HAP提供新策略。