双网络水凝胶-微针抑制口腔鳞状细胞癌复发及促进组织修复的研究OA

目的探讨双网络水凝胶-微针在抑制口腔鳞状细胞癌(OSCC)复发及组织修复中的治疗效果,为OSCC的临床治疗提供依据。方法通过壳聚糖(CS)与聚乙二醇-二苯甲醛(PEG-CHO)形成的席夫碱凝胶,以及海藻酸钠(SA)与Cu^(2+)的配位交联水凝胶,共同构建CS/PEG-CHO/SA/Cu^(2+)(CPSC)双网络水凝胶基底,并经扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、流变及溶胀实验表征并优化水凝胶配比。随后,将5-氟尿嘧啶(5-FU)和金纳米棒(GNR)引入CPSC水凝胶中,制备5-FU/GNR(FG)微针(MN)。测定FG微针的力学及溶解性能,通过近红外光(NIR)照射和热成像评估其光热性能。将FG微针与小鼠成纤维细胞系L929细胞和人口腔黏膜上皮细胞系GMSM-K细胞共培养2 d和4 d,细胞计数试剂盒-8法(CCK-8)和死/活细胞染色观察细胞存活情况。将人OSCC细胞系Cal-27细胞分为Control组(完全培养基组),5-FU MN组(负载5-FU微针共培养组),GNR MN+NIR组(负载GNR微针共培养并接受0.4 W/cm^(2)的NIR照射5 min组)和FG MN+NIR组(负载5-FU和GNR微针共培养并接受相同NIR照射组),共培养24 h和48 h,CCK-8法和死/活细胞染色观察细胞存活情况。动物实验经实验动物伦理委员会批准,建立Cal-27源性皮下OSCC术后复发BALB/c-nu裸鼠模型,分为Control组、5-FU MN组、GNR MN+NIR组和FG MN+NIR组,Control组不做处理,其余组分别敷贴对应微针,GNR MN+NIR组和FG MN+NIR组进行NIR照射(0.4 W/cm^(2),5 min)。7 d后切除肿瘤测量体积,14 d观察肿瘤复发及创面愈合情况。结果成功构建具有良好的力学和溶解性能的双网络水凝胶-微针,其在近红外光照射5 min后升温至48.4℃,达到有效杀伤肿瘤的温度。CCK-8和死/活细胞染色观察结果显示,FG微针对L929和GMSM-K细胞活力无影响,细胞相容性良好,FG MN+NIR组的Cal-27细胞活力低于其余3组,差异具有统计学意义(P<0.0001)。在裸鼠皮下接种Cal-27细胞,7 d后切除的肿瘤,各组肿瘤体积差异无统计学意义,造模成功。术后14 d Control组肿瘤完全复发且创面未愈合,5-FU MN组和GNR MN+NIR组轻度复发,创面部分愈合,FG MN+NIR组在抑制肿瘤复发和促进组织修复方面均优于其余各组,差异具有统计学意义(P<0.0001)。结论双网络水凝胶-微针通过化疗-光热联合治疗,可有效抑制BALB/c-nu裸鼠Cal-27源性皮下OSCC术后肿瘤复发并促进组织修复。