هیدروژل‌های اسید هیالورونیک حاوی نقاط کربنی مشتق‌شده از زعفران برای درمان سینرژیک فوتوترمال و درمان با واسطه ROS ملانوما

ملانوما، یک تومور پوستی بسیار تهاجمی، نیازمند توسعه نانومواد فتوترمال بسیار زیست‌سازگار و کارآمد برای پیشبرد درمان فتوترمال است. در این مطالعه، ما نقاط کربنی مشتق شده از زعفران (S-CDs) را از طریق روش سولووترمال با استفاده از زعفران، یک داروی سنتی چینی، به عنوان منبع کربن سنتز کردیم. مشخصه‌یابی با میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا نشان داد که S-CDها با اندازه متوسط ​​حدود 2.4 نانومتر به خوبی مونودیسپرس هستند و راندمان تبدیل فتوترمال 31.9٪ را نشان می‌دهند. تحت تابش لیزر 808 نانومتر، S-CDها هم افزایش دمای وابسته به غلظت و هم تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) را نشان دادند. نقش حیاتی ROS در مکانیسم سیتوتوکسیک توسط سنجش‌های scavenger تأیید شد. برای افزایش ماندگاری تومور، ما یک هیدروژل تزریقی (S-CDs@HA) را با کپسوله کردن S-CDها در یک ماتریس اسید هیالورونیک اصلاح‌شده با آلدهید توسعه دادیم. این هیدروژل سینتیک آزادسازی پایدار را نشان داد و امکان آزادسازی پایدار را در طول 144 ساعت فراهم کرد. در یک مدل موش مبتلا به ملانوما B16F10، تجویز موضعی S-CDs@HA همراه با تابش لیزر، رشد تومور را به طور قابل توجهی سرکوب کرد، همانطور که توسط آنالیز هیستوپاتولوژیک نشان داده شد و نکروز گسترده و کاهش تکثیر را نشان داد. بر اساس نظارت بر وزن بدن و بافت شناسی اندام، هیچ سمیت سیستمیکی مشاهده نشد. بنابراین، این کار نه تنها یک عامل فتوترمال مشتق شده از محصول طبیعی جدید را ارائه می‌دهد، بلکه یک پلتفرم هیدروژل تزریقی را برای درمان سینرژیک فتوترمال و با واسطه ROS ملانوما نیز ارائه می‌دهد.

Melanoma, a highly aggressive cutaneous tumor, demands the development of highly biocompatible and efficient photothermal nanomaterials to advance photothermal therapy. In this study, we synthesized saffron-derived carbon dots (S-CDs) via a solvothermal method using saffron, a traditional Chinese medicine, as the carbon source. Characterization by high-resolution transmission electron microscopy showed that the S-CDs are well-monodispersed with an average size of about 2.4 nm and exhibit a photothermal conversion efficiency of 31.9%. Under 808 nm laser irradiation, S-CDs demonstrated both concentration-dependent temperature increase and reactive oxygen species (ROS) generation. The critical role of ROS in the cytotoxic mechanism was confirmed by scavenger assays. To enhance tumor retention, we developed an injectable hydrogel (S-CDs@HA) by encapsulating S-CDs into an aldehyde-modified hyaluronic acid matrix. The hydrogel exhibited sustained release kinetics, enabling sustained release over 144 h. In a B16F10 melanoma mouse model, local administration of S-CDs@HA combined with laser irradiation significantly suppressed tumor growth, as evidenced by histopathological analysis revealing extensive necrosis and decreased proliferation. No systemic toxicity was observed based on body weight monitoring and organ histology. This work thus presents not only a novel natural product-derived photothermal agent but also delivers an injectable hydrogel platform for the synergistic photothermal and ROS-mediated therapy of melanoma.