Hypoxie is een typisch kenmerk van de meeste tumoren, vanwege de snelle opname van zuurstof door tumorweefsel over de toevoer door misvormde en abnormale tumorvasculatuur. Hypoxie in tumorweefsel bevordert de kans op tumormetastase en geeft hypoxie-tolerante tumorcellen resistentie tegen sommige tumortherapieën, inclusief chemotherapie, radiotherapie, fotodynamische therapie, en immunotherapie.

Nanomaterialen zijn snel ontwikkeld, wat nieuwe gebieden opent in biomedische toepassingen. Nanomaterialen die met medicijnen zijn uitgerust, zijn gemakkelijker op te hopen in tumorweefsels dan kleine moleculen. Ook, nanomaterialen zijn gemakkelijk te wijzigen en te bewapenen met verbeterde multi-functies, wat gunstig is voor tumortherapie.

Een strategie is om het zuurstofgehalte in tumorweefsels direct te verhogen. Zuurstofdragende nanomaterialen, zuurstofgenererende nanomaterialen, en zuurstofbesparende nanomaterialen worden gebruikt om de hypoxische tumoromgeving te verlichten. Naarmate het zuurstofniveau in de tumorplaats stijgt, de weerstand tegen tumortherapieën van hypoxie-tolerante tumorcellen wordt verminderd en de tumortherapieën zijn effectiever.

Een andere strategie is om de zuurstofafhankelijkheid te verminderen. Het is gemakkelijk te begrijpen dat therapieën die onafhankelijk zijn van zuurstof krachtige wapens zijn om hypoxische tumoren te behandelen. Vrije radicalen zijn stoffen met sterk oxiderende eigenschappen, die celdood kunnen veroorzaken. Radicaalgenererende nanomaterialen kunnen worden gebruikt om tumoren met zuurstofafhankelijkheid te behandelen. Daarnaast, sommige gasvormige moleculen spelen een essentiële rol bij fysiologische modulatie, en therapeutische gasgenererende nanomaterialen kunnen de afgifte van gas voor hypoxische tumortherapie regelen.

In een nieuw overzicht gepubliceerd in het in Peking gevestigde Nationale wetenschappelijke recensie , wetenschappers van Wuhan University en South-Central University for Nationalities, China, presenteren de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van nanomaterialen voor de behandeling van hypoxische tumoren. Xian-Zheng Zhang et al. samengevatte nanomaterialen voor de behandeling van hypoxische tumoren met verschillende strategieën:1) Het verhogen van het zuurstofgehalte in tumoren door nanomaterialen (zuurstofdragende nanomaterialen, zuurstofgenererende nanomaterialen, zuurstofbesparende nanomaterialen) voor verbeterde zuurstofafhankelijke tumortherapie en 2) afnemende zuurstofafhankelijkheid van nanomaterialen (therapeutische gasgenererende nanomaterialen en radicaalgenererende nanomaterialen) voor hypoxische tumortherapie worden besproken.

Ze schetsten ook de mogelijke ontwikkelingsrichting van toekomstige nanomaterialen voor de behandeling van hypoxische tumoren. "Zuurstofdragende nanomaterialen of zuurstofgenererende nanomaterialen zijn moeilijk te gebruiken bij het continu verlichten van de hypoxie voor tumortherapie, "Zei Zhang. "Het is noodzakelijk om nanomaterialen te ontwikkelen met gecontroleerde en aanhoudende afgifte van zuurstof in een tumorplaats, wat gunstig kan zijn voor synergetische therapie."