Novo hidrogel de ponto quântico mostra eficiência de conversão fototérmica aprimorada

Materiais baseados em biomoléculas são muito promissores para a fototerapia de tumores malignos. No entanto, os biomateriais supramoleculares atuais sofrem principalmente de baixa penetração no tecido, acúmulo inadequado de tumores e, particularmente, negligenciam os benefícios únicos da quiralidade, limitando significativamente sua eficácia fototerapêutica.

Anteriormente, projetar biomateriais supramoleculares, polarizados circularmente e responsivos à luz, no infravermelho próximo, com propriedades quirópticas NIR superiores e desempenho fototerapêutico aprimorado continuava sendo um desafio.

Em um estudo publicado em Nano Hojeum grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Chen Xueyuan do Instituto de Pesquisa sobre a Estrutura da Matéria de Fujian (FJIRSM) da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu um novo híbrido NIR-CP responsivo à luz CuInSe₂@ZnS pontos quânticos (CISe@ZnS QDs) hidrogel (QDs@L/D-Gel) para alcançar eficácia terapêutica nitidamente aprimorada in vitro e in vivo após exposição à luz CP de 808 nm.

Os pesquisadores fabricaram o QDs@L/D-Gel utilizando a automontagem entre QDs CISe@ZnS e precursores de aminoácidos. O QDs@L/D-Gel obtido apresentou atividade quiróptica NIR distinta (|g_abdômen| até 1,3 × 10^-2 e |g_lombo| até 3,4 × 10^-3), uma eficiência de conversão fototérmica (PCE) significativamente melhorada de 43% e produção elevada de espécies reativas de oxigênio (ROS) após exposição à luz CP de 808 nm.

Beneficiando-se da eficácia fototerapêutica melhorada pela luz NIR-CP, retenção tumoral altamente aprimorada (> 72 h) e biocompatibilidade superior, os pesquisadores observaram uma eficácia fototerapêutica notavelmente aprimorada (taxa de inibição tumoral = 83%) para camundongos tratados com QDs@L-Gel após o tratamento com luz NIR-CP sem causar quaisquer efeitos colaterais tóxicos, superando o material idêntico exposto à luz polarizada linearmente (LP) emitida diretamente de um dispositivo laser de 808 nm.

Além disso, os pesquisadores conduziram espectros de dicroísmo circular (CD) para investigar a conformação supramolecular dos hidrogéis QD híbridos obtidos. As curvas de CD de simetria de espelho do L-Gel e do D-Gel revelaram que o L-Gel e o D-Gel foram automontados a partir de unidades quirais opostas, respectivamente.

Este estudo fornece uma visão inovadora sobre a utilização da luz NIR-CP para alcançar uma fototerapia mais racional e eficaz, acelerando assim a tradução clínica de materiais baseados em biomoléculas para aplicações biomédicas versáteis.