基于NIR介导AuNRs的PDT/PTT应用研究

来源 :南宁师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hqxt2009
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近年来,光疗(Phototherapy),主要包括光热治疗(Photothermal therapy,PTT)与光动力治疗(Photodynamic therapy,PDT)。作为一种新型抗菌抗肿瘤治疗方法受到人们广泛的关注。光疗法利用光化学反应杀死细菌和癌细胞,不但具有毒副作用小和对正常细胞无损伤等优点,而且可以避免传统药物常见的耐药性问题。本文主要以具备良好光热转换效率的金纳米棒为母体基材。并对金纳米棒进行二氧化硅层包覆和氨基化修饰,通过静电吸附/化学偶联作用将光敏剂负载到金纳米棒。获得具备PDT-PTT联合治疗作用的纳米材料。以下是本文的主要工作:(1)基于NIR介导AuNRs负载孟加拉玫瑰红(RB)的PDT/PTT的研究以金纳米棒为载体,在其表面包覆上一层疏松多孔的介质材料SiO2,并对其进行氨基化修饰,然后将负载光敏剂孟加拉玫瑰红(RB),得到纳米材料AuNR@SiO2-NH2-RB。我们对AuNR@SiO2-NH2-RB材料进行了表征、光热和单线态氧性能测试、抗菌测试、药物摄取成像、溶血率测试和正常细胞暗毒性测试。结果表明:AuNR@SiO2-NH2-RB具有良好的光热效应和单线态氧能力。AuNR@SiO2-NH2-RB变化温度(ΔT)达到42℃,最终温度可以超过74℃,而AuNR@SiO2-NH2的ΔT和最终温度分别为32和62℃。单线态氧释放能力RB>AuNR@SiO2-NH2-RB>AuNR@SiO2-NH2,其这可能是由于RB的一部分已经被包覆在AuNR@SiO2-NH2部分的孔隙中导致。光照时,浓度为5μM的AuNR@SiO2-NH2-RB对大肠杆菌抑制率可达95.12%,浓度1μM的AuNR@SiO2-NH2-RB的浓度足以抑制98.20%的金黄色葡萄球菌。在光照时,无论对于革兰氏阴性菌还是阳性菌,抗菌效果的顺序均为AuNR@SiO2-NH2-RB>RB>AuNR@SiO2-NH2。结果表明,AuNR@SiO2-NH2-RB显示出了良好的PDT/PTT效果。(2)基于NIR介导AuNRs负载二氢卟吩(Ce6)的PDT/PTT的研究以金纳米棒为载体,在其表面包覆上一层疏松多孔的介质材料SiO2,并对其进行氨基化修饰,然后将负载光敏剂二氢卟吩(Ce6),得到纳米材料AuNR@SiO2-NH2-Ce6。我们对AuNR@SiO2-NH2-Ce6材料进行了表征、光热和单线态氧性能测试、抗菌测试、药物摄取成像、溶血率测试和正常细胞暗毒性测试。结果表明:AuNR@SiO2-NH2-Ce6具有良好的光热效应和单线态氧能。AuNR@SiO2-NH2-Ce6变化温度(ΔT)达到40℃,最终温度可以超过72℃,而AuNR@SiO2-NH2的ΔT和最终温度分别为32和62℃。单线态氧释放能力Ce6>AuNR@SiO2-NH2-Ce6>AuNR@SiO2-NH2,其这可能是由于Ce6的一部分已经被包覆在AuNR@SiO2-NH2部分的孔隙中导致。光照时,浓度为20μM的AuNR@SiO2-NH2-Ce6对大肠杆菌抑制率可达97.56%,1μM的AuNR@SiO2-NH2-Ce6的浓度足以抑制99.96%的金黄色葡萄球菌。在光照时,无论对于革兰氏阴性菌还是阳性菌,抗菌效果的顺序均为AuNR@SiO2-NH2-Ce6>Ce6>AuNR@SiO2-NH2。结果表明AuNR@SiO2-NH2-Ce6显示出了良好的PDT/PTT效果。(3)基于NIR介导AuNR@SiO2-NH2-Ce6-VES的PDT/PTT的研究以金纳米棒为载体,在其表面包覆上一层疏松多孔的介质材料SiO2,并对其进行氨基化修饰,然后负载维生素E琥珀酸(VES)和光敏剂二氢卟吩(Ce6),得到纳米材料AuNR@SiO2-NH2-Ce6-VES。我们对AuNR@SiO2-NH2-Ce6-VES材料进行了表征、光热和单线态氧性能测试和细胞活性测试。结果表明:AuNR@SiO2-NH2-Ce6-VES具有良好的光热效应和单线态氧能。AuNR@SiO2-NH2-Ce6-VES变化温度(ΔT)达到40℃,最终温度可以超过72℃,而AuNR@SiO2-NH2的ΔT和最终温度分别为32和62℃。单线态氧释放能力Ce6>AuNR@SiO2-NH2-Ce6-VES>AuNR@SiO2-NH2,其这可能是由于Ce6的一部分已经被包覆在AuNR@SiO2-NH2部分的孔隙中导致。CCK-8法检测结果显示在AuNR@SiO2-NH2-Ce6-VES作用后分别进行光动力、光热以及联合治疗,随着AuNR@SiO2-NH2-Ce6-VES浓度升高,对人肝癌细胞(SMMC-7721)抑制率升高。在AuNR@SiO2-NH2-Ce6-VES的浓度8μM时,光动力和光热联合治疗组对细胞的抑制率为80.38%比单独使用光动力组(46.47%)或光热治疗组(74.53%)高。FCM测定结果显示,治疗后SMMC-7721细胞内ROS水平上升,在AuNR@SiO2-NH2-Ce6-VES的浓度8μM时,SMMC-7721细胞内ROS水平为79.4%,证明其具有光动力治疗作用。结果表明,AuNR@SiO2-NH2-Ce6-VES显示出了良好的PDT/PTT效果。
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