Uutiset

Kiitos vierailustasi Nature.comissa.Käyttämässäsi selainversiossa on rajoitettu CSS-tuki.Parhaan kokemuksen saamiseksi suosittelemme käyttämään päivitettyä selainta (tai poistamaan Yhteensopivuustila käytöstä Internet Explorerissa).Sillä välin varmistaaksemme jatkuvan tuen hahmonnamme sivuston ilman tyylejä ja JavaScriptiä.
Tehokkaat valolle herkistävät aineet ovat erityisen tärkeitä valoterapian laajalle levinneelle kliiniselle käytölle.Perinteiset valoherkistimet kärsivät kuitenkin yleensä lyhyen aallonpituuden absorptiosta, riittämättömästä fotostabiilisuudesta, reaktiivisten happilajien (ROS) alhaisesta kvanttisaannosta ja aggregaation aiheuttamasta ROS:n sammutuksesta.Tässä raportoimme lähi-infrapuna (NIR) supramolekulaarisesta valoherkistäjästä (RuDA), jota välittää Ru (II)-areenin organometallisten kompleksien itsekokoonpano vesiliuoksessa.RuDA voi tuottaa singlettihappea (1O2) vain aggregoituneessa tilassa, ja sillä on ilmeistä aggregaatio-indusoitua 1O2-sukupolvikäyttäytymistä, koska singletti-triplettijärjestelmän välinen crossover-prosessi on lisääntynyt merkittävästi.808 nm:n laservalon vaikutuksesta RuDA:n 102-kvanttisaanto on 16,4 % (FDA:n hyväksymä indosyaniinivihreä: ΦΔ=0,2 %) ja korkea fototerminen konversiotehokkuus 24,2 % (kaupalliset kulta-nanosauvat) ja erinomainen fotostabiilisuus.: 21,0 %, kullan nanokuoret: 13,0 %).Lisäksi RuDA-NP:t, joilla on hyvä biologinen yhteensopivuus, voivat mieluiten kerääntyä kasvainkohtiin, mikä aiheuttaa merkittävää kasvaimen regressiota fotodynaamisen hoidon aikana, jolloin kasvaimen tilavuus vähenee 95,2 % in vivo.Tämä aggregaatiota tehostava fotodynaaminen hoito tarjoaa strategian sellaisten valoherkistysaineiden kehittämiseen, joilla on suotuisat fotofysikaaliset ja fotokemialliset ominaisuudet.
Perinteiseen hoitoon verrattuna fotodynaaminen hoito (PDT) on houkutteleva syövän hoitomuoto merkittävien etujensa ansiosta, kuten tarkka spatiotemporaalinen hallinta, ei-invasiivisuus, vähäinen lääkeresistenssi ja sivuvaikutusten minimointi 1,2,3.Valosäteilytyksessä käytetyt valoherkistimet voidaan aktivoida muodostamaan erittäin reaktiivisia happilajeja (ROS), mikä johtaa apoptoosiin/nekroosiin tai immuunivasteisiin4,5. Useimmilla tavanomaisilla valoherkistysaineilla, kuten kloriineilla, porfyriineillä ja antrakinoneilla, on kuitenkin suhteellisen lyhyt aallonpituus (taajuus < 680 nm), mikä johtaa huonoon valon tunkeutumiseen biologisten molekyylien (esim. hemoglobiinin ja melaniinin) voimakkaan absorption vuoksi. näkyvä alue6,7. Useimmilla tavanomaisilla valoherkistysaineilla, kuten kloriineilla, porfyriineillä ja antrakinoneilla, on kuitenkin suhteellisen lyhyt aallonpituus (taajuus < 680 nm), mikä johtaa huonoon valon tunkeutumiseen biologisten molekyylien (esim. hemoglobiinin ja melaniinin) voimakkaan absorption vuoksi. näkyvä alue6,7. Однако большинство обычных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, обладают относительно коротковолновым поглощением (частота < 680 нм), что приводит к плохому проникновению света из-за интенсивного поглощения биологических молекул (например, гемоглобина и меланина) в видимая область6,7. Yleisimmillä valoherkistäjillä, kuten kloriineilla, porfyriineillä ja antrakinoneilla, on kuitenkin suhteellisen lyhyt aallonpituusabsorptio (< 680 nm), mikä johtaa huonoon valon tunkeutumiseen biologisten molekyylien (esim. hemoglobiinin ja melaniinin) voimakkaan absorption vuoksi näkyvälle alueelle6,7.然而 ， 大多数 传统 的 光敏剂 ， 如 二 氢 卟酚 、 和 蒽醌 ， ， 具有 相对 较 短 的 波长 （频率 频率 <680 nm） ， 因此 对 生物 分子 （如 如 血红 蛋白 和 黑色素 的 强烈 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ，导致光穿透性差.然而 ， 大多数 传统 的 光敏剂 ， 二 氢 卟酚 、 蒽醌 ， ， 具有 相对 较 短 的 波长 吸收 （频率 频率 <680 nm） 因此 对 分子 （血红 蛋白 蛋白 和 黑色素） 的 ， ， ， ， ， 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 HI导致光穿透性差. Однако большинство традиционных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, имеют относительно коротковолновое поглощение (частота < 680 нм) из-за сильного поглощения биомолекул, таких как гемоглобин и меланин, что приводит к плохому проникновению света. Useimmilla perinteisillä valoherkistysaineilla, kuten kloriineilla, porfyriineillä ja antrakinoneilla, on kuitenkin suhteellisen lyhyt aallonpituusabsorptio (taajuus < 680 nm), mikä johtuu biomolekyylien, kuten hemoglobiinin ja melaniinin, voimakkaasta absorptiosta, mikä johtaa huonoon valon tunkeutumiseen.Näkyvä alue 6.7.Siksi lähi-infrapunaa (NIR) absorboivat valoherkistimet, jotka aktivoituvat 700–900 nm:n "terapeuttisessa ikkunassa", sopivat hyvin valohoitoon.Koska biologiset kudokset absorboivat lähi-infrapunavaloa vähiten, se voi johtaa syvempään tunkeutumiseen ja vähentää valovaurioita8,9.
Valitettavasti olemassa olevilla NIR-absorboivilla valoherkistimillä on yleensä huono valostabiilisuus, alhainen singlettihapen (1O2) tuottava kapasiteetti ja aggregaation aiheuttama 102:n sammutus, mikä rajoittaa niiden kliinistä käyttöä10,11.Vaikka tavanomaisten valoherkistimien valofysikaalisten ja fotokemiallisten ominaisuuksien parantamiseksi on tehty suuria ponnisteluja, useat raportit ovat toistaiseksi raportoineet, että NIR-absorboivat valoherkistimet voivat ratkaista kaikki nämä ongelmat.Lisäksi useat valoherkistimet ovat osoittaneet lupauksen tehokkaasta 1O212, 13, 14:n tuottamisesta, kun niitä säteilytetään yli 800 nm:n valolla, koska fotonienergia laskee nopeasti lähi-IR-alueella.Trifenyyliamiini (TFA) elektronin luovuttajana ja [1,2,5]tiadiatsoli-[3,4-i]dipyrido[a,c]fenatsiini (TDP) elektronin vastaanottajaryhmänä Donor-acceptor (DA) -tyyppiset värit väriaineista, jotka absorboivat lähi-infrapunaa, joita on tutkittu laajasti lähi-infrapuna-biokuvantamisen II ja fototermisen terapian (PTT) suhteen niiden kapean kaistanvälin vuoksi.Siten DA-tyyppisiä värejä voidaan käyttää PDT:hen lähes IR-virityksellä, vaikka niitä on harvoin tutkittu PDT:n valoherkistysaineina.
On hyvin tunnettua, että valoherkistimien korkea tehokkuus järjestelmien välisen ylityksen (ISC) edistää 102:n muodostumista.Yleinen strategia ISC-prosessin edistämiseksi on tehostaa valoherkistimien spin-orbit couplingia (SOC) ottamalla käyttöön raskaita atomeja tai erityisiä orgaanisia osia.Tällä lähestymistavalla on kuitenkin edelleen joitain haittoja ja rajoituksia19,20.Äskettäin supramolekulaarinen itsekokoaminen on tarjonnut alhaalta ylöspäin suuntautuvan älykkään lähestymistavan funktionaalisten materiaalien valmistukseen molekyylitasolla,21,22, jolla on lukuisia etuja valoterapiassa: (1) Itsekootuilla valoherkistimillä voi olla potentiaalia muodostaa nauharakenteita.Samanlaisia ​​elektronisia rakenteita, joiden energiatasot jakautuvat tiheämmin rakennuspalikoiden välisten päällekkäisten kiertoratojen vuoksi.Siksi energiasovitus alemman singletin viritetyn tilan (S1) ja naapuritripletin viritetyn tilan (Tn) välillä paranee, mikä on hyödyllistä ISC-prosessille 23, 24.(2) Supramolekulaarinen kokoonpano vähentää ei-säteilyllistä rentoutumista, joka perustuu molekyylinsisäiseen liikkeenrajoitusmekanismiin (RIM), joka myös edistää ISC-prosessia 25, 26 .(3) Supramolekulaarinen kokoonpano voi suojata monomeerin sisämolekyylejä hapettumiselta ja hajoamiselta, mikä parantaa suuresti valolle herkistävän aineen fotostabiilisuutta.Ottaen huomioon yllä olevat edut, uskomme, että supramolekyyliset valoherkistysjärjestelmät voivat olla lupaava vaihtoehto PDT:n puutteiden voittamiseksi.
Ru(II)-pohjaiset kompleksit ovat lupaava lääketieteellinen alusta mahdollisille sovelluksille sairauksien diagnosoinnissa ja hoidossa ainutlaatuisten ja houkuttelevien biologisten ominaisuuksiensa vuoksi28,29,30,31,32,33,34.Lisäksi Ru(II)-pohjaisten kompleksien virittyneiden tilojen runsaus ja säädettävät valofysikaalis-kemialliset ominaisuudet tarjoavat suuria etuja Ru(II)-pohjaisten valoherkistimien kehittämiseen35,36,37,38,39,40.Merkittävä esimerkki on ruteeni(II)polypyridyylikompleksi TLD-1433, joka on tällä hetkellä vaiheen II kliinisissä kokeissa valolle herkistäjänä ei-lihakseen invasiivisen virtsarakon syövän (NMIBC) hoidossa41.Lisäksi ruteeni(II)areeniorgaanisia metallikomplekseja käytetään laajalti kemoterapeuttisina aineina syövän hoidossa niiden alhaisen toksisuuden ja helppouden modifioinnin vuoksi42,43,44,45.Ru(II)-areenin organometallisten kompleksien ioniset ominaisuudet eivät ainoastaan ​​voi parantaa DA-kromoforien huonoa liukoisuutta tavallisiin liuottimiin, vaan myös parantaa DA-kromoforien kokoonpanoa.Lisäksi Ru(II)-areeenien organometallisten kompleksien pseudooktaederinen puolikerrosrakenne voi steerisesti estää DA-tyypin kromoforien H-aggregaation, mikä helpottaa J-aggregaation muodostumista punasiirtyneillä absorptiovyöhykkeillä.Ru(II)-areenikompleksien luontaiset haitat, kuten alhainen stabiilisuus ja/tai huono hyötyosuus, voivat kuitenkin vaikuttaa areeni-Ru(II)-kompleksien terapeuttiseen tehokkuuteen ja in vivo -aktiivisuuteen.Tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että nämä haitat voidaan voittaa kapseloimalla ruteniumkompleksit bioyhteensopivien polymeerien kanssa fysikaalisella kapseloinnilla tai kovalenttisella konjugaatiolla.
Tässä työssä raportoimme Ru(II)-areenin (RuDA) DA-konjugoiduista komplekseista NIR-laukaisijalla DAD-kromoforin ja Ru(II)-areeniosan välisen koordinaatiosidoksen kautta.Tuloksena olevat kompleksit voivat koota itsestään metalosupramolekulaarisiin vesikkeleihin vedessä ei-kovalenttisten vuorovaikutusten vuoksi.Erityisesti supramolekulaarinen kokoonpano antoi RuDA:lle polymeroinnin aiheuttamia järjestelmien välisiä ylitysominaisuuksia, mikä lisäsi merkittävästi ISC-tehokkuutta, mikä oli erittäin suotuisa PDT:lle (kuva 1A).Kasvaimen kertymisen ja in vivo -yhteensopivuuden lisäämiseksi FDA:n hyväksymää Pluronic F127:ää (PEO-PPO-PEO) käytettiin RuDA47,48,49:n kapseloimiseen RuDA-NP-nanohiukkasten luomiseksi (kuva 1B), jotka toimivat erittäin tehokkaana PDT/Dual- tila PTT-välityspalvelin .Syövän valohoidossa (kuvio 1C) RuDA-NP:tä käytettiin karvattomien hiirten MDA-MB-231-kasvainten hoitoon PDT:n ja PTT:n tehokkuuden tutkimiseksi in vivo.
Kaaviokuva RuDA:n fotofysikaalisesta mekanismista monomeerisissä ja aggregoiduissa muodoissa syövän valohoitoon, B RuDA-NP:iden ja C RuDA-NP:iden synteesi NIR-aktivoitua PDT:tä ja PTT:tä varten.
RuDA, joka koostuu TPA- ja TDP-toiminnallisuuksista, valmistettiin lisäkuvassa 1 (kuva 2A) esitetyn menettelyn mukaisesti, ja RuDA karakterisoitiin 1H- ja 13C-NMR-spektreillä, sähkösumutusionisaatiomassaspektrometrialla ja alkuaineanalyysillä (lisäkuvat 2-4). ).Alimman singlettisiirtymän RuDA-elektronitiheyserokartta laskettiin ajasta riippuvaisella tiheysfunktionaaliteorialla (TD-DFT) varauksensiirtoprosessin tutkimiseksi.Kuten lisäkuvassa 5 näkyy, elektronitiheys ajautuu pääasiassa trifenyyliamiinista TDP-akseptoriyksikköön valoeksitaation jälkeen, mikä voidaan katsoa johtuvan tyypillisestä molekyylinsisäisestä varauksensiirron (CT) siirtymisestä.
Malmin kemiallinen rakenne B Malmin absorptiospektrit seoksissa, joissa on erilaisia ​​DMF:n ja veden suhteita.C RuDA:n (800 nm) ja ICG:n (779 nm) normalisoidut absorptioarvot ajan funktiona 0,5 W cm-2 808 nm laservalolla.D ABDA:n valohajoamisen osoittaa RuDA:n aiheuttama 102:n muodostuminen DMF/H2O-seoksissa, joissa on erilaisia ​​vesipitoisuuksia, lasersäteilyn vaikutuksesta, jonka aallonpituus on 808 nm ja teho 0,5 W/cm2.
Abstrakti - UV-näkyvä absorptiospektroskopia käytettiin tutkimaan malmin itsekokoamisominaisuuksia DMF:n ja veden seoksissa eri suhteissa.Kuten kuvasta näkyy.Kuviossa 2B RuDA osoittaa absorptiokaistat 600 - 900 nm DMF:ssä maksimiabsorptiokaistan ollessa 729 nm.Vesimäärän lisääminen johti malmin absorptiomaksimin asteittaiseen punasiirtymään 800 nm:iin, mikä osoittaa malmin J-aggregoitumista kootussa järjestelmässä.RuDA:n fotoluminesenssispektrit eri liuottimissa on esitetty lisäkuvassa 6. RuDA näyttää osoittavan tyypillistä NIR-II-luminesenssia maksimiemissioaallonpituudella noin.1050 nm CH2Cl2:ssa ja CH3OH:ssa, vastaavasti.RuDA:n suuri Stokes-siirtymä (noin 300 nm) osoittaa merkittävää muutosta virittyneen tilan geometriassa ja matalaenergiaisten viritystilojen muodostumista.Malmin luminesenssikvanttisaannot CH2Cl2:ssa ja CH3OH:ssa määritettiin olevan 3,3 ja 0,6 %, vastaavasti.Metanolin ja veden seoksessa (5/95, tilavuus/tilavuus) havaittiin kuitenkin lievää päästöjen punasiirtymää ja kvanttisaannon laskua (0,22 %), mikä saattaa johtua Malmin itsekokoamisesta. .
ORE:n itsekokoonpanon visualisoimiseksi käytimme nesteatomivoimamikroskopiaa (AFM) visualisoidaksemme morfologiset muutokset ORE:ssä metanoliliuoksessa veden lisäämisen jälkeen.Kun vesipitoisuus oli alle 80 %, selkeää aggregaatiota ei havaittu (lisäkuva 7).Vesipitoisuuden noustessa edelleen 90–95 %:iin kuitenkin ilmaantui pieniä nanopartikkeleita, jotka osoittivat Malmin itsekertymistä. Lisäksi lasersäteilytys aallonpituudella 808 nm ei vaikuttanut RuDA:n absorption intensiteettiin vesipitoisuudessa. ratkaisu (kuva 2C ja täydentävä kuva 8).Sitä vastoin indosyaniinivihreän absorbanssi (ICG kontrollina) laski nopeasti 779 nm:ssä, mikä osoittaa RuDA:n erinomaista fotostabiilisuutta.Lisäksi RuDA-NP:iden stabiilisuus PBS:ssä (pH = 5,4, 7,4 ja 9,0), 10 % FBS:ssä ja DMEM:ssä (korkea glukoosi) tutkittiin UV-näkyvällä absorptiospektroskopialla eri ajankohtina.Kuten lisäkuvassa 9 on esitetty, vähäisiä muutoksia RuDA-NP-absorptiovyöhykkeissä havaittiin PBS:ssä pH:ssa 7,4/9,0, FBS:ssä ja DMEM:ssä, mikä osoittaa RuDA-NP:n erinomaisen stabiilisuuden.Happamassa väliaineessa (рН = 5,4) havaittiin kuitenkin malmin hydrolyysi.Arvioimme myös RuDA:n ja RuDA-NP:n stabiiliutta käyttämällä korkean suorituskyvyn nestekromatografia (HPLC) menetelmiä.Kuten lisäkuvassa 10 esitetään, RuDA oli stabiili metanolin ja veden seoksessa (50/50, tilavuus/tilavuus) ensimmäisen tunnin ajan, ja hydrolyysiä havaittiin 4 tunnin kuluttua.RuDA NP:ille havaittiin kuitenkin vain leveä kovera-kupera huippu.Siksi geelipermeaatiokromatografiaa (GPC) käytettiin arvioimaan RuDA NP:iden stabiilisuutta PBS:ssä (pH = 7,4).Kuten lisäkuvassa 11 näkyy, 8 tunnin inkuboinnin jälkeen testatuissa olosuhteissa NP RuDA:n piikin korkeus, piikin leveys ja piikin pinta-ala eivät muuttuneet merkittävästi, mikä osoittaa NP RuDA:n erinomaisen stabiilisuuden.Lisäksi TEM-kuvat osoittivat, että RuDA-NP-nanohiukkasten morfologia pysyi käytännössä muuttumattomana 24 tunnin jälkeen laimennetussa PBS-puskurissa (pH = 7,4, täydentävä kuva 12).
Koska itsekokoonpano voi antaa malmille erilaisia ​​toiminnallisia ja kemiallisia ominaisuuksia, havaitsimme 9,10-antraseenidiyylibis(metyleeni)dimalonihapon (ABDA, indikaattori 1O2) vapautumisen metanoli-vesi-seoksissa.Malmi, jolla on eri vesipitoisuus50.Kuten kuvassa 2D ja täydentävässä kuvassa 13 esitetään, ABDA:n hajoamista ei havaittu, kun vesipitoisuus oli alle 20 %.Kun kosteus nousi 40 %:iin, tapahtui ABDA:n hajoaminen, mistä on osoituksena ABDA-fluoresenssin intensiteetin lasku.On myös havaittu, että korkeampi vesipitoisuus johtaa nopeampaan hajoamiseen, mikä viittaa siihen, että RuDA:n itsekokoaminen on välttämätöntä ja hyödyllistä ABDA:n hajoamisen kannalta.Tämä ilmiö on hyvin erilainen kuin nykyaikaiset ACQ-kromoforit (aggregation-induced quenching).Kun säteilytetään laserilla, jonka aallonpituus on 808 nm, 1O2 RuDA:n kvanttisaanto seoksessa, jossa on 98 % H2O/2 % DMF, on 16,4 %, mikä on 82 kertaa suurempi kuin ICG:n (ΦΔ = 0,2 %)51, osoittavat merkittävän 1O2 RuDA:n tuotantotehokkuuden aggregaatiotilassa.
Elektronipyörityksiä käyttäen 2,2,6,6-tetrametyyli-4-piperidinonia (TEMP) ja 5,5-dimetyyli-1-pyrroliini-N-oksidia (DMPO) spinloukkuina. Tuloksena olevien lajien tunnistamiseen käytettiin resonanssispektroskopiaa (ESR) AFK.kirjoittanut RuDA.Kuten lisäkuvassa 14 esitetään, on vahvistettu, että 1O2:ta syntyy säteilytysajoilla 0–4 minuuttia.Lisäksi, kun RuDA:ta inkuboitiin DMPO:n kanssa säteilytyksen alaisena, havaittiin tyypillinen nelirivinen EPR-signaali 1:2:2:1 DMPO-OH*-addukti, mikä osoitti hydroksyyliradikaalien (OH*) muodostumista.Kaiken kaikkiaan yllä olevat tulokset osoittavat RuDA:n kyvyn stimuloida ROS-tuotantoa kaksoistyypin I/II valoherkistysprosessin kautta.
RuDA:n elektronisten ominaisuuksien ymmärtämiseksi paremmin monomeerisessa ja aggregoidussa muodossa laskettiin RuDA:n rajamolekyyliradat monomeerisissä ja dimeerisissä muodoissa DFT-menetelmällä.Kuten kuvasta näkyy.Kuvassa 3A monomeerisen RuDA:n korkein varattu molekyyliorbitaali (HOMO) on siirretty ligandirunkoa pitkin ja alin vapaa molekyyliorbitaali (LUMO) on keskittynyt TDP-akseptoriyksikköön.Päinvastoin, dimeerisen HOMO:n elektronitiheys on keskittynyt yhden RuDA-molekyylin ligandiin, kun taas LUMO:n elektronitiheys keskittyy pääasiassa toisen RuDA-molekyylin akseptoriyksikköön, mikä osoittaa, että RuDA on dimeerissä.CT:n ominaisuudet.
A Malmin HOMO ja LUMO lasketaan monomeerisissä ja dimeerisissä muodoissa.B Malmin singletti- ja kolmoisenergiatasot monomeereissä ja dimeereissä.C RuDA:n ja mahdollisten ISC-kanavien arvioidut tasot monomeerisena C:nä ja dimeerisenä D:nä. Nuolet osoittavat mahdollisia ISC-kanavia.
Elektronien ja reikien jakautuminen RuDA:n matalaenergisissa singlettiviritystiloissa monomeerisessa ja dimeerisessä muodossa analysoitiin Multiwfn 3.852.53 -ohjelmistolla, jotka laskettiin TD-DFT-menetelmällä.Kuten lisätarrassa on mainittu.Kuten kuvioissa 1-2 esitetään, monomeeriset RDA-reiät ovat enimmäkseen delokalisoituneet ligandin runkoa pitkin näissä singlettiviritystiloissa, kun taas elektronit sijaitsevat enimmäkseen TDP-ryhmässä, mikä osoittaa CT:n molekyylinsisäisiä ominaisuuksia.Lisäksi näissä singlettiviritystiloissa on enemmän tai vähemmän päällekkäisyyttä reikien ja elektronien välillä, mikä viittaa siihen, että nämä singlettivirittyneet tilat vaikuttavat jonkin verran paikallisesta virityksestä (LE).Dimeerien kohdalla havaittiin molekyylinsisäisten CT- ja LE-ominaisuuksien lisäksi tietty osuus molekyylien välisistä CT-ominaisuuksista vastaavissa tiloissa, erityisesti S3, S4, S7 ja S8, perustuen molekyylien väliseen CT-analyysiin, jolloin pääasiallisina olivat CT:n molekyylien väliset siirtymät. (Lisätaulukko).3).
Kokeellisten tulosten ymmärtämiseksi paremmin tutkimme RuDA-herätettyjen tilojen ominaisuuksia tutkiaksemme eroja monomeerien ja dimeerien välillä (lisätaulukot 4–5).Kuten kuvasta 3B näkyy, dimeerin singletti- ja triplettiviritystilojen energiatasot ovat paljon tiheämpiä kuin monomeerin, mikä auttaa pienentämään S1:n ja Tn:n välistä energiaeroa. On raportoitu, että ISC-siirtymät voidaan toteuttaa pienessä energiavälissä (ΔES1-Tn < 0,3 eV) S1:n ja Tn54:n välillä. On raportoitu, että ISC-siirtymät voidaan toteuttaa pienessä energiaraossa (ΔES1-Tn < 0,3 eV) S1:n ja Tn54:n välillä. Сообщалось, что переходы ISC могут быть реализованы в пределах небольшой энергетической щели (ΔES)1-4. On raportoitu, että ISC-siirtymät voidaan toteuttaa pienessä energiaraossa (ΔES1-Tn <0,3 eV) S1:n ja Tn54:n välillä.据报道，ISC 跃迁可以在S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn < 0,3 eV）内实现。据报道，ISC 跃迁可以在S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn < 0,3 eV）内实现。 Сообщалось, что переход ISC может быть реализован в пределах небольшой энергетической щели (ΔES01,3м. On raportoitu, että ISC-siirtymä voidaan toteuttaa pienessä energiavälissä (ΔES1-Tn < 0,3 eV) S1:n ja Tn54:n välillä.Lisäksi vain yhden kiertoradan, varatun tai varaamattoman, täytyy erota sidotun singletin ja triplettin tiloista, jotta saadaan aikaan nollasta poikkeava SOC-integraali.Täten viritysenergian ja kiertoradan siirtymän analyysin perusteella kaikki mahdolliset ISC-siirtymän kanavat on esitetty kuvissa 1 ja 2.3C,D.Erityisesti monomeerissa on saatavilla vain yksi ISC-kanava, kun taas dimeerimuodossa on neljä ISC-kanavaa, jotka voivat parantaa ISC-siirtymää.Siksi on järkevää olettaa, että mitä enemmän RuDA-molekyylejä aggregoidaan, sitä helpommin ISC-kanavat ovat saatavilla.Siksi RuDA-aggregaatit voivat muodostaa kaksikaistaisia ​​elektronisia rakenteita singletti- ja triplettitiloissa, mikä vähentää energiaeroa S1:n ja käytettävissä olevan Tn:n välillä, mikä lisää ISC:n tehokkuutta 1O2:n tuotannon helpottamiseksi.
Taustalla olevan mekanismin selvittämiseksi edelleen syntetisoimme areeeni-Ru(II)-kompleksin (RuET) vertailuyhdisteen korvaamalla kaksi etyyliryhmää kahdella trifenyyliamiinifenyyliryhmällä RuDA:ssa (kuva 4A, täydellinen karakterisointi, katso ESI, Supplementary 15 -21) Luovuttajasta (dietyyliamiini) vastaanottajaksi (TDF) RuET:llä on samat molekyylinsisäiset CT-ominaisuudet kuin RuDA:lla.Kuten odotettiin, RuET:n absorptiospektri DMF:ssä osoitti matalan energian varauksen siirtokaistaa, jossa oli voimakas absorptio lähi-infrapuna-alueella alueella 600–1100 nm (kuva 4B).Lisäksi RuET-aggregaatiota havaittiin myös vesipitoisuuden kasvaessa, mikä näkyi absorptiomaksimin punasiirtymänä, mikä vahvistettiin edelleen nestemäisellä AFM-kuvauksella (täydentävä kuva 22).Tulokset osoittavat, että RuET, kuten RuDA, voi muodostaa molekyylinsisäisiä tiloja ja koota itsestään aggregoituneiksi rakenteiksi.
RuET:n kemiallinen rakenne.B RuET:n absorptiospektrit seoksissa, joissa on erilaisia ​​DMF:n ja veden suhteita.Plots C EIS Nyquist RuDA:lle ja RuET:lle.RuDA:n ja RuET:n valovirtavasteet D lasersäteilyn vaikutuksesta aallonpituudella 808 nm.
ABDA:n valohajoaminen RuET:n läsnä ollessa arvioitiin säteilyttämällä laserilla, jonka aallonpituus oli 808 nm.Yllättäen ABDA:n hajoamista ei havaittu eri vesifraktioissa (täydentävä kuva 23).Mahdollinen syy on se, että RuET ei pysty muodostamaan tehokkaasti nauhallista elektronista rakennetta, koska etyyliketju ei edistä tehokasta molekyylien välistä varauksensiirtoa.Siksi suoritettiin sähkökemiallinen impedanssispektroskopia (EIS) ja transienttivalovirran mittaukset vertaamaan RuDA:n ja RuET:n valosähkökemiallisia ominaisuuksia.Nyquistin käyrän (kuva 4C) mukaan RuDA:lla on paljon pienempi säde kuin RuET:llä, mikä tarkoittaa, että RuDA56:lla on nopeampi molekyylien välinen elektronien kuljetus ja parempi johtavuus.Lisäksi RuDA:n valovirran tiheys on paljon suurempi kuin RuET:n (kuva 4D), mikä vahvistaa RuDA57:n paremman varauksen siirtotehokkuuden.Siten trifenyyliamiinin fenyyliryhmällä malmissa on tärkeä rooli molekyylien välisen varauksensiirron ja vyöhykkeen elektronisen rakenteen muodostamisessa.
Kasvaimen kertymisen ja in vivo biologisen yhteensopivuuden lisäämiseksi kapseloimme RuDA:n edelleen F127:ään.RuDA-NP:iden keskimääräiseksi hydrodynaamiseksi halkaisijaksi määritettiin 123,1 nm kapealla jakautumisella (PDI = 0,089) käyttämällä dynaamista valonsirontamenetelmää (DLS) (kuvio 5A), joka edisti kasvaimen kertymistä lisäämällä läpäisevyyttä ja retentiota.EPR) vaikutus.TEM-kuvat osoittivat, että Ore NP:illä on tasainen pallomainen muoto, jonka keskimääräinen halkaisija on 86 nm.Erityisesti RuDA-NP:iden absorptiomaksimi ilmestyi 800 nm:ssä (täydentävä kuva 24), mikä osoittaa, että RuDA-NP:t voivat säilyttää itsekokoavien RuDA:iden toiminnot ja ominaisuudet.Laskennallinen ROS-kvanttisaanto NP-malmille on 15,9 %, mikä on verrattavissa Oreen RuDA NP:iden fototermisiä ominaisuuksia tutkittiin lasersäteilyn vaikutuksesta aallonpituudella 808 nm infrapunakameralla.Kuten kuvassa näkyy.Kuviossa 5B, C, kontrolliryhmä (vain PBS) koki hieman lämpötilan nousua, kun taas RuDA-NPs-liuoksen lämpötila nousi nopeasti lämpötilan (AT) noustessa arvoihin 15,5, 26,1 ja 43,0 °C.Korkeat pitoisuudet olivat 25, 50 ja 100 µM, vastaavasti, mikä osoittaa RuDA NP:iden voimakkaan fototermisen vaikutuksen.Lisäksi suoritettiin lämmitys-/jäähdytyssyklimittauksia RuDA-NP:n fototermisen stabiilisuuden arvioimiseksi ja vertailua ICG:hen.Malmin NP:iden lämpötila ei laskenut viiden lämmitys-/jäähdytysjakson jälkeen (kuva 5D), mikä osoittaa Ore NP:iden erinomaisen fototermisen stabiilisuuden.Sitä vastoin ICG:llä on alhaisempi fototerminen stabiilisuus, mikä näkyy fototermisen lämpötilatasangon näennäisen katoamisen perusteella samoissa olosuhteissa.Edellisen menetelmän58 mukaan RuDA-NP:n fototerminen muunnostehokkuus (PCE) laskettiin 24,2 %:ksi, mikä on korkeampi kuin olemassa olevat fototermiset materiaalit, kuten kullan nanosauvat (21,0 %) ja kullan nanokuoret (13,0 %)59.Siten NP-malmilla on erinomaiset fototermiset ominaisuudet, mikä tekee niistä lupaavia PTT-aineita.
RuDA NP:iden DLS- ja TEM-kuvien analyysi (inset).B Lämpökuvat erilaisista pitoisuuksista RuDA NP:istä, jotka on altistettu lasersäteilylle aallonpituudella 808 nm (0,5 W cm-2).C Malmin NP:iden eri pitoisuuksien fototermiset konversiokäyrät, jotka ovat kvantitatiivisia tietoja.B. D ORE NP:n ja ICG:n lämpötilan nousu 5 lämmitys-jäähdytysjakson aikana.
RuDA NP:iden fotosytotoksisuus ihmisen MDA-MB-231-rintasyöpäsoluja vastaan ​​arvioitiin in vitro.Kuten kuvassa näkyy.6A, B, RuDA-NP:t ja RuDA osoittivat mitätöntä sytotoksisuutta ilman säteilytystä, mikä merkitsi RuDA-NP:iden ja RuDA:n alhaisempaa pimeää toksisuutta.Lasersäteilylle aallonpituudella 808 nm altistumisen jälkeen RuDA- ja RuDA-NP:t osoittivat kuitenkin voimakasta fotosytotoksisuutta MDA-MB-231-syöpäsoluja vastaan ​​IC50-arvoilla (puolet maksimaalisesta estävästä pitoisuudesta) 5,4 ja 9,4 μM, vastaavasti, mikä osoittaa. että RuDA-NP:llä ja RuDA:lla on potentiaalia syövän valohoitoon.Lisäksi RuDA-NP:n ja RuDA:n fotosytotoksisuutta tutkittiin edelleen C-vitamiinin (Vc), ROS-sieppaajan, läsnä ollessa ROS:n roolin selvittämiseksi valon aiheuttamassa sytotoksisuudessa.Ilmeisesti solujen elinkelpoisuus lisääntyi Vc:n lisäämisen jälkeen, ja RuDA- ja RuDA-NP:iden IC50-arvot olivat 25,7 ja 40,0 µM, vastaavasti, mikä todistaa ROS:n tärkeän roolin RuDA- ja RuDA-NP:iden fotosytotoksisuuteen.RuDA-NP:iden ja RuDA:n valon aiheuttama sytotoksisuus MDA-MB-231-syöpäsoluissa elävien/kuolleiden solujen värjäyksellä käyttämällä kalseiini AM:tä (vihreä fluoresenssi eläville soluille) ja propidiumjodidia (PI, punainen fluoresenssi kuolleille soluille).solut vahvistavat) fluoresoivina koettimina.Kuten kuvassa 6C on esitetty, RuDA-NP:llä tai RuDA:lla käsitellyt solut säilyivät elävinä ilman säteilytystä, mistä on osoituksena voimakas vihreä fluoresenssi.Päinvastoin, lasersäteilytyksen aikana havaittiin vain punaista fluoresenssia, mikä vahvistaa RuDA- tai RuDA-NP:iden tehokkaan fotosytotoksisuuden.On huomionarvoista, että vihreä fluoresenssi ilmestyi lisättäessä Vc:tä, mikä osoittaa RuDA- ja RuDA-NP:iden fotosytotoksisuuden rikkomista.Nämä tulokset ovat yhdenmukaisia ​​in vitro -valosytotoksisuusmääritysten kanssa.
A-RuDA- ja B-RuDA-NP-solujen annoksesta riippuva elinkelpoisuus MDA-MB-231-soluissa Vc:n (0,5 mM) läsnä ollessa tai poissa ollessa, vastaavasti.Virhepalkit, keskiarvo ± keskihajonta (n = 3). Parittomat, kaksipuoliset t-testit *p < 0,05, **p < 0,01 ja ***p < 0,001. Parittomat, kaksipuoliset t-testit *p < 0,05, **p < 0,01 ja ***p < 0,001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 ja ***p <0,001. Parittomat kaksisuuntaiset t-testit *p<0,05, **p<0,01 ja ***p<0,001.未配对的双边t 检验*p < 0,05、**p < 0,01 和***p < 0,001.未配对的双边t 检验*p < 0,05、**p < 0,01 和***p < 0,001. Непарные двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 ja ***p <0,001. Parittomat kaksisuuntaiset t-testit *p<0,05, **p<0,01 ja ***p<0,001.C Elävien/kuolleiden solujen värjäysanalyysi käyttäen kalseiini AM:tä ja propidiumjodidia fluoresoivina koettimina.Mittakaava: 30 µm.Edustavia kuvia kolmesta biologisesta toistosta kustakin ryhmästä esitetään.D Konfokaaliset fluoresenssikuvat ROS-tuotannosta MDA-MB-231-soluissa erilaisissa käsittelyolosuhteissa.Vihreä DCF-fluoresenssi osoittaa ROS:n läsnäolon.Säteilytetään laserilla, jonka aallonpituus on 808 nm teholla 0,5 W/cm2 10 minuutin ajan (300 J/cm2).Mittakaava: 30 µm.Edustavia kuvia kolmesta biologisesta toistosta kustakin ryhmästä esitetään.E Virtaussytometria RuDA-NP:iden (50 uM) tai RuDA:n (50 uM) käsittelyanalyysi 808 nm:n laserilla (0,5 W cm-2) tai ilman sitä Vc:n (0,5 mM) läsnäollessa ja poissa ollessa 10 minuutin ajan.Edustavia kuvia kolmesta biologisesta toistosta kustakin ryhmästä esitetään.RuDA-NP:illä (50 uM) käsiteltyjen MDA-MB-231-solujen F Nrf-2, HSP70 ja HO-1 808 nm:n lasersäteilyn kanssa tai ilman (0,5 W cm-2, 10 min, 300 J cm-2), solut ekspressoivat 2).Edustavia kuvia kahdesta biologisesta toistosta kustakin ryhmästä esitetään.
Solunsisäistä ROS-tuotantoa MDA-MB-231-soluissa tutkittiin käyttämällä 2,7-diklooridihydrofluoreseiinidiasetaatti (DCFH-DA) -värjäysmenetelmää.Kuten kuvassa näkyy.Kuvassa 6D RuDA-NP:illä tai RuDA:lla käsitellyt solut osoittivat selkeää vihreää fluoresenssia, kun niitä säteilytettiin 808 nm:n laserilla, mikä osoittaa, että RuDA-NP:illä ja RuDA:lla on tehokas kyky tuottaa ROS:ia.Päinvastoin, valon puuttuessa tai Vc:n läsnä ollessa havaittiin vain solujen heikko fluoresoiva signaali, mikä osoitti vähäistä ROS:n muodostumista.Solunsisäiset ROS-tasot RuDA-NP-soluissa ja RuDA-käsitellyissä MDA-MB-231-soluissa määritettiin edelleen virtaussytometrialla.Kuten lisäkuvassa 25 näkyy, RuDA-NP:iden ja RuDA:n tuottama keskimääräinen fluoresenssin intensiteetti (MFI) 808 nm:n lasersäteilyn alla kasvoi merkittävästi noin 5,1 ja 4,8 kertaa, vastaavasti, verrattuna kontrolliryhmään, mikä vahvistaa niiden erinomaisen AFK-muodostuksen.kapasiteettia.Kuitenkin solunsisäiset ROS-tasot RuDA-NP- tai MDA-MB-231-soluissa, joita oli käsitelty RuDA:lla, olivat vertailukelpoisia vain kontrolleihin ilman lasersäteilytystä tai Vc:n läsnä ollessa, samoin kuin konfokaalisen fluoresenssianalyysin tulokset.
On osoitettu, että mitokondriot ovat Ru(II)-areenikompleksien pääkohde60.Siksi tutkittiin RuDA:n ja RuDA-NP:iden subsellulaarista lokalisointia.Kuten täydentävässä kuvassa 26 esitetään, RuDA ja RuDA-NP osoittavat samanlaisia ​​​​solujakaumaprofiileja, joissa kertyminen on suurin mitokondrioihin (vastaavasti 62,5 ± 4,3 ja 60,4 ± 3,6 ng/mg proteiinia).Kuitenkin vain pieni määrä Ru:ta löydettiin malmin ja NP-malmin ydinfraktioista (3,5 ja 2,1 %).Jäljelle jäänyt solufraktio sisälsi jäännösruteenia: 31,7 % (30,6 ± 3,4 ng/mg proteiinia) RuDA:lle ja 42,9 % (47,2 ± 4,5 ng/mg proteiinia) RuDA-NP:ille.Yleensä Ore ja NP Ore kerääntyvät pääasiassa mitokondrioihin.Mitokondrioiden toimintahäiriön arvioimiseksi käytimme JC-1- ja MitoSOX Red -värjäystä mitokondrioiden kalvopotentiaalin ja superoksidin tuotantokapasiteetin arvioimiseksi.Kuten lisäkuvassa 27 näkyy, voimakasta vihreää (JC-1) ja punaista (MitoSOX Red) fluoresenssia havaittiin soluissa, jotka oli käsitelty sekä RuDA- että RuDA-NP:illä 808 nm:n lasersäteilyn alaisena, mikä osoittaa, että sekä RuDA- että RuDA-NP:t fluoresoivat voimakkaasti Se voi tehokkaasti indusoida mitokondrioiden kalvon depolarisaatiota ja superoksidin tuotantoa.Lisäksi solukuoleman mekanismi määritettiin käyttämällä virtaussytometriaan perustuvaa anneksiini V-FITC/propidiumjodidin (PI) analyysiä.Kuten kuviossa 6E on esitetty, 808 nm laserilla säteilytettynä RuDA ja RuDA-NP indusoivat merkittävästi lisääntyneen varhaisen apoptoosin nopeuden (oikea alakvadrantti) MDA-MB-231-soluissa verrattuna PBS:ään tai PBS:ään plus laseriin.käsitellyt solut.Kuitenkin, kun Vc lisättiin, RuDA:n ja RuDA-NP:n apoptoosinopeus laski merkittävästi 50,9 %:sta ja 52,0 %:sta 15,8 %:iin ja 17,8 %:iin, mikä vahvistaa ROS:n tärkeän roolin RuDA:n ja RuDA-NP:n fotosytotoksisuuteen..Lisäksi lieviä nekroottisia soluja havaittiin kaikissa testatuissa ryhmissä (ylempi vasen kvadrantti), mikä viittaa siihen, että apoptoosi saattaa olla RuDA:n ja RuDA-NP:iden indusoiman solukuoleman hallitseva muoto.
Koska oksidatiivinen stressivaurio on pääasiallinen apoptoosin determinantti, erytroidi 2:een liittyvää ydintekijää, tekijä 2 (Nrf2) 62, joka on antioksidanttijärjestelmän avainsäätelijä, tutkittiin RuDA-NPs-käsitellyssä MDA-MB-231:ssä.Säteilytyksen aiheuttamien RuDA NP:iden vaikutusmekanismi.Samanaikaisesti havaittiin myös alavirran proteiinin hemioksigenaasi 1:n (HO-1) ilmentyminen.Kuten kuvassa 6F ja täydentävässä kuvassa 29 esitetään, RuDA-NP-välitteinen valohoito lisäsi Nrf2- ja HO-1-ilmentymistasoja PBS-ryhmään verrattuna, mikä osoittaa, että RuDA-NP:t voivat stimuloida oksidatiivisen stressin signalointireittejä.Lisäksi RuDA-NPs63:n fototermisen vaikutuksen tutkimiseksi arvioitiin myös lämpösokkiproteiinin Hsp70 ilmentymistä.On selvää, että RuDA-NP:illä + 808 nm lasersäteilytyksellä käsitellyt solut osoittivat lisääntynyttä Hsp70:n ekspressiota verrattuna kahteen muuhun ryhmään, mikä kuvastaa soluvastetta hypertermiaan.
Merkittävät in vitro -tulokset saivat meidät tutkimaan RuDA-NP:n in vivo -suorituskykyä nude-hiirillä, joilla oli MDA-MB-231-kasvaimia.RuDA NP:iden kudosjakaumaa tutkittiin määrittämällä ruteenipitoisuus maksassa, sydämessä, pernassa, munuaisissa, keuhkoissa ja kasvaimissa.Kuten kuvassa näkyy.Kuvassa 7A malmi-NP:iden maksimipitoisuus normaaleissa elimissä ilmestyi ensimmäisellä havaintohetkellä (4 h), kun taas maksimipitoisuus määritettiin kasvainkudoksissa 8 tuntia injektion jälkeen, mahdollisesti Malmi-NP:iden vuoksi.LF:n EPR-vaikutus.Jakaumatulosten mukaan NP-malmin hoidon optimaalinen kesto otettiin 8 tuntia annon jälkeen.RuDA-NP:iden kertymisprosessin havainnollistamiseksi kasvainkohdissa RuDA-NP:iden fotoakustisia (PA) ominaisuuksia tarkkailtiin tallentamalla RuDA-NP:iden PA-signaalit eri aikoina injektion jälkeen.Ensinnäkin RuDA-NP:n PA-signaali in vivo arvioitiin tallentamalla PA-kuvia kasvainpaikasta RuDA-NP:n intratumoraalisen injektion jälkeen.Kuten lisäkuvassa 30 näkyy, RuDA-NP:t osoittivat vahvaa PA-signaalia, ja RuDA-NP-pitoisuuden ja PA-signaalin intensiteetin välillä oli positiivinen korrelaatio (lisäkuva 30A).Sitten tallennettiin in vivo PA-kuvia kasvainpaikoista RuDA:n ja RuDA-NP:n laskimonsisäisen injektion jälkeen eri ajankohtina injektion jälkeen.Kuten kuviossa 7B esitetään, kasvainpaikasta peräisin olevien RuDA-NP:iden PA-signaali kasvoi vähitellen ajan myötä ja saavutti tasanteen 8 tunnin kuluttua injektiosta, mikä on yhdenmukainen ICP-MS-analyysillä määritettyjen kudosjakaumatulosten kanssa.Mitä tulee RuDA:han (täydentävä kuva 30B), PA-signaalin maksimivoimakkuus ilmestyi 4 tuntia injektion jälkeen, mikä osoittaa RuDA:n nopean pääsyn kasvaimeen.Lisäksi RuDA:n ja RuDA-NP:iden erittymiskäyttäytymistä tutkittiin määrittämällä ruteenin määrä virtsasta ja ulosteesta ICP-MS:llä.RuDA:n (täydentävä kuva 31) ja RuDA-NP:iden (kuva 7C) pääasiallinen eliminaatioreitti on ulosteiden kautta, ja RuDA:n ja RuDA-NP:n tehokas puhdistuma havaittiin 8 päivän tutkimusjakson aikana, mikä tarkoittaa, että RuDA ja RuDA-NP:t voivat eliminoitua tehokkaasti elimistöstä ilman pitkäaikaista toksisuutta.
A. RuDA-NP:n ex vivo -jakauma hiiren kudoksissa määritettiin Ru-sisällöllä (prosenttiosuus annetusta Ru-annoksesta (ID) kudosgrammaa kohti) eri aikoina injektion jälkeen.Tiedot ovat keskiarvo ± standardipoikkeama (n = 3). Parittomat, kaksipuoliset t-testit *p < 0,05, **p < 0,01 ja ***p < 0,001. Parittomat, kaksipuoliset t-testit *p < 0,05, **p < 0,01 ja ***p < 0,001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 ja ***p <0,001. Parittomat kaksisuuntaiset t-testit *p<0,05, **p<0,01 ja ***p<0,001.未配对的双边t 检验*p < 0,05、**p < 0,01 和***p < 0,001.未配对的双边t 检验*p < 0,05、**p < 0,01 和***p < 0,001. Непарные двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 ja ***p <0,001. Parittomat kaksisuuntaiset t-testit *p<0,05, **p<0,01 ja ***p<0,001.B PA-kuvat in vivo kasvainkohdista 808 nm:n virityksessä RuDA-NP:iden (10 µmol kg-1) laskimonsisäisen annon jälkeen eri ajankohtina.RuDA NP:iden (10 umol kg-1) laskimonsisäisen annon jälkeen C Ru erittyi hiiristä virtsan ja ulosteiden kanssa eri aikavälein.Tiedot ovat keskiarvo ± standardipoikkeama (n = 3).
RuDA-NP:n lämmityskapasiteettia in vivo tutkittiin nude-hiirillä, joilla oli MDA-MB-231- ja RuDA-kasvaimia vertailua varten.Kuten kuvassa näkyy.Kuviossa 8A ja täydentävässä kuviossa 32 kontrolliryhmä (suolaliuos) osoitti vähemmän lämpötilan muutosta (ΔT ≈ 3 °C) 10 minuutin jatkuvan altistuksen jälkeen.RuDA-NP:iden ja RuDA:n lämpötila nousi kuitenkin nopeasti maksimilämpötiloissa 55,2 ja 49,9 °C, mikä tarjosi riittävän hypertermian in vivo syöpähoitoon.RuDA NP:iden havaittu korkean lämpötilan nousu (ΔT ≈ 24 °C) RuDA:han verrattuna (ΔT ≈ 19 °C) saattaa johtua sen paremmasta läpäisevyydestä ja kertymisestä kasvainkudoksiin EPR-vaikutuksen vuoksi.
Infrapunalämpökuvat hiiristä, joilla on MDA-MB-231-kasvaimia, jotka on säteilytetty 808 nm:n laserilla eri aikoina 8 tuntia injektion jälkeen.Edustavia kuvia neljästä biologisesta toistosta kustakin ryhmästä esitetään.B Suhteellinen kasvaimen tilavuus ja C Keskimääräinen kasvaimen massa eri hiiriryhmissä hoidon aikana.D Eri hiiriryhmien painokäyrät.Säteilytetään laserilla, jonka aallonpituus on 808 nm teholla 0,5 W/cm2 10 minuutin ajan (300 J/cm2).Virhepalkit, keskiarvo ± keskihajonta (n = 3). Parittomat, kaksipuoliset t-testit *p < 0,05, **p < 0,01 ja ***p < 0,001. Parittomat, kaksipuoliset t-testit *p < 0,05, **p < 0,01 ja ***p < 0,001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 ja ***p <0,001. Parittomat kaksisuuntaiset t-testit *p<0,05, **p<0,01 ja ***p<0,001.未配对的双边t 检验*p < 0,05、**p < 0,01 和***p < 0,001.未配对的双边t 检验*p < 0,05、**p < 0,01 和***p < 0,001. Непарные двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 ja ***p <0,001. Parittomat kaksisuuntaiset t-testit *p<0,05, **p<0,01 ja ***p<0,001. E H&E -värjäyskuvat tärkeimmistä elimistä ja kasvaimista eri hoitoryhmistä, mukaan lukien suolaliuos, suolaliuos + laser, RuDA, RuDA + laser, RuDA-NP ja RuDA-NP + laser. E H&E -värjäyskuvat tärkeimmistä elimistä ja kasvaimista eri hoitoryhmistä, mukaan lukien suolaliuos, suolaliuos + laser, RuDA, RuDA + laser, RuDA-NP ja RuDA-NP + laser. Изображения окрашивания E H&E основных органов и опухолей из разных групп лечения, включая группы физиологического раствора, физиологического раствора + лазера, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs и RuDA-NPs + Laser. E H&E -värjäyskuvat tärkeimmistä elimistä ja kasvaimista eri hoitoryhmistä, mukaan lukien suolaliuos, suolaliuos + laser, RuDA, RuDA + laser, RuDA-NP ja RuDA-NP + laser.来自 不同 治疗 组 的 主要 器官 和 肿瘤 的 e h & e 染色 图像 ， 包括 盐水 、 盐 水 + 激光 、 、 、 、 、 、 、 ruda 、 ruda + 激光 、 ruda-nps 和 Ruda-nps + 激光组。。。。。。。。。。。。。来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的E H&E Окрашивание E H&E основных органов и опухолей из различных групп лечения, включая физиологический раствор, физиологический раствор + лазер, RuDA, RuDA + лазер, RuDA-NPs и RuDA-NPs + лазер. Eri hoitoryhmien tärkeimpien elinten ja kasvainten E H&E-värjäys, mukaan lukien suolaliuos, suolaliuos + laser, RuDA, RuDA + laser, RuDA-NP ja RuDA-NP + laser.Mittakaava: 60 µm.
Valoterapian vaikutus in vivo RuDA- ja RuDA-NP:illä arvioitiin, kun paljaat hiiret, joilla oli MDA-MB-231-kasvaimet, injektoitiin laskimoon RuDA- tai RuDA-NP:itä kerta-annoksena 10,0 µmol kg-1 häntälaskimon kautta ja sitten 8 tuntia injektion jälkeen.lasersäteilytys aallonpituudella 808 nm.Kuten kuviossa 8B esitetään, kasvaimen tilavuudet lisääntyivät merkittävästi suolaliuos- ja laserryhmissä, mikä osoittaa, että suolaliuoksella tai laser 808 -säteilytyksellä oli vähän vaikutusta kasvaimen kasvuun.Kuten suolaliuosryhmässä, nopeaa kasvaimen kasvua havaittiin myös hiirillä, joita oli käsitelty RuDA-NP:illä tai RuDA:lla lasersäteilyn puuttuessa, mikä osoittaa niiden alhaisen pimeän toksisuuden.Sitä vastoin lasersäteilytyksen jälkeen sekä RuDA-NP- että RuDA-hoito indusoivat merkittävää kasvaimen regressiota kasvaimen tilavuuden vähenemisellä 95,2 % ja 84,3 % verrattuna suolaliuoksella käsiteltyyn ryhmään, mikä osoittaa erinomaista synergististä PDT:tä.RuDA/CHTV-efektin välittämä.– NP tai Ore RuDA:aan verrattuna RuDA NP:t osoittivat paremman valoterapeuttisen vaikutuksen, mikä johtui pääasiassa RuDA NP:iden EPR-vaikutuksesta.Kasvaimen kasvun eston tuloksia arvioitiin edelleen kasvaimen painolla, joka leikattiin hoidon päivänä 15 (kuvio 8C ja täydentävä kuva 33).Keskimääräinen kasvaimen massa RuDA-NP-käsitellyissä hiirissä ja RuDA-käsitellyissä hiirissä oli 0,08 g ja 0,27 g, vastaavasti, mikä oli paljon kevyempi kuin kontrolliryhmässä (1,43 g).
Lisäksi hiirten ruumiinpaino rekisteröitiin joka kolmas päivä RuDA-NP:iden tai RuDA:n pimeän toksisuuden tutkimiseksi in vivo.Kuten kuviossa 8D esitetään, ruumiinpainossa ei havaittu merkittäviä eroja kaikissa hoitoryhmissä. Lisäksi suoritettiin eri hoitoryhmien tärkeimpien elinten (sydän, maksa, perna, keuhkot ja munuaiset) hematoksyliini- ja eosiinivärjäys (H&E). Lisäksi suoritettiin eri hoitoryhmien tärkeimpien elinten (sydän, maksa, perna, keuhkot ja munuaiset) hematoksyliini- ja eosiinivärjäys (H&E). Кроме того, было проведено окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (serd. Lisäksi suoritettiin eri hoitoryhmien tärkeimpien elinten (sydän, maksa, perna, keuhkot ja munuaiset) hematoksyliini- ja eosiinivärjäys (H&E).此外，对不同治疗组的主要器官（心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏、肺和肾脏）肺和肾脏）进行肾脏）进行肾脏）进衁 (HÄN) Кроме того, проводили окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селезенки, легких и почек) в различных группах лечения. Lisäksi eri hoitoryhmissä suoritettiin tärkeimpien elinten (sydän, maksa, perna, keuhkot ja munuaiset) hematoksyliini- ja eosiinivärjäys (H&E).Kuten kuvassa näkyy.Kuvassa 8E, RuDA-NP- ja RuDA-ryhmien viiden pääelimen H&E-värjäyskuvissa ei ole ilmeisiä poikkeavuuksia tai elinvaurioita. Kuvassa 8E, RuDA-NP- ja RuDA-ryhmien viiden pääelimen H&E-värjäyskuvissa ei ole ilmeisiä poikkeavuuksia tai elinvaurioita.Kuten kuvassa näkyy.8E, изображения окрашивания H&E пяти основных органов из групп RuDA-NPs ja RuDA не демонстрируют явных ановных одревных аномали 8E, H&E-värjäyskuvat viidestä pääelimestä RuDA-NP- ja RuDA-ryhmistä eivät osoita selviä elinten poikkeavuuksia tai vaurioita.如图8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E 染色图像没有显玤如图8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E Как показано на рисунке 8E, изображения окрашивания изображения окрашивания H&E пяти основных органов из групп из групп RuDA-орновгорновалреи не показазала Kuten kuvassa 8E esitetään, RuDA-NP- ja RuDA-ryhmien viiden pääelimen H&E-värjäyskuvat eivät osoittaneet ilmeisiä poikkeavuuksia tai elinvaurioita.Nämä tulokset osoittivat, että RuDA-NP tai RuDA eivät osoittaneet toksisuuden merkkejä in vivo. Lisäksi kasvaimien H&E-värjäyskuvat osoittivat, että sekä RuDA + Laser- että RuDA-NPs + Laser -ryhmät voivat aiheuttaa vakavaa syöpäsolujen tuhoutumista, mikä osoittaa RuDA:n ja RuDA-NP:n erinomaisen in vivo fototerapeuttisen tehokkuuden. Lisäksi kasvaimien H&E-värjäyskuvat osoittivat, että sekä RuDA + Laser- että RuDA-NPs + Laser -ryhmät voivat aiheuttaa vakavaa syöpäsolujen tuhoutumista, mikä osoittaa RuDA:n ja RuDA-NP:n erinomaisen in vivo fototerapeuttisen tehokkuuden.Lisäksi hematoksyliini-eosiinivärjätyt kasvainkuvat osoittivat, että sekä RuDA+Laser- että RuDA-NPs+Laser-ryhmät voivat aiheuttaa vakavaa syöpäsolujen tuhoutumista, mikä osoittaa RuDA:n ja RuDA-NP:n ylivoimaisen fototerapeuttisen tehokkuuden in vivo.此外 ， 肿瘤 的 h & e 染色 图像 显示 ， ruda + laser 和 ruda-nps + laser 组均 可 严重 的 癌细胞 破坏 ， 证明 了 了 了 和 和 ruda-nps 的 优异 体内 光疗 功效 功效。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。此外 ， 肿瘤 的 & e 染色 显示 ， RUDA + LASER 和 RUDA-NPS + LASER 组均 导致 的 癌 破坏 ， 证明 了 了 了 了 了 了 了 了 了 了 和 ruda-nps 的 的 光疗 光疗 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。...Lisäksi hematoksyliinilla ja eosiinilla värjätyt kasvainkuvat osoittivat, että sekä RuDA+Laser- että RuDA-NPs+Laser -ryhmät johtivat vakavaan syöpäsolujen tuhoutumiseen, mikä osoitti RuDA- ja RuDA-NP:iden ylivoimaista fototerapeuttista tehokkuutta in vivo.
Yhteenvetona voidaan todeta, että Ru(II)-areeni (RuDA) organometallinen kompleksi DA-tyyppisten ligandien kanssa suunniteltiin helpottamaan ISC-prosessia käyttämällä aggregaatiomenetelmää.Syntetisoitu RuDA voi koota itsekseen ei-kovalenttisten vuorovaikutusten kautta muodostaen RuDA:sta johdettuja supramolekulaarisia järjestelmiä, mikä helpottaa 1O2:n muodostumista ja tehokasta fototermistä konversiota valon aiheuttamaa syöpähoitoa varten.On huomionarvoista, että monomeerinen RuDA ei tuottanut 1O2:ta lasersäteilyllä 808 nm:ssä, mutta se saattoi tuottaa suuren määrän 1O2:ta aggregoidussa tilassa, mikä osoittaa suunnittelumme rationaalisuuden ja tehokkuuden.Myöhemmät tutkimukset ovat osoittaneet, että supramolekulaarinen kokoonpano antaa RuDA:lle parannetut fotofysikaaliset ja fotokemialliset ominaisuudet, kuten punasiirtymän absorptio ja valovalkaisun kestävyys, jotka ovat erittäin toivottavia PDT- ja PTT-käsittelyssä.Sekä in vitro- että in vivo -kokeet ovat osoittaneet, että RuDA NP:illä, joilla on hyvä biologinen yhteensopivuus ja hyvä kertyminen kasvaimeen, on erinomainen valon aiheuttama syövänvastainen aktiivisuus lasersäteilytyksessä 808 nm:n aallonpituudella.Siten RuDA NP:t tehokkaina bimodaalisina supramolekulaarisina PDT/PTW-reagensseina rikastavat valoherkistysaineiden sarjaa, joka aktivoituu yli 800 nm:n aallonpituuksilla.Supramolekulaarisen järjestelmän käsitteellinen suunnittelu tarjoaa tehokkaan reitin NIR-aktivoiduille valoherkistysaineille, joilla on erinomaiset valolle herkistävät vaikutukset.
Kaikki kemikaalit ja liuottimet hankittiin kaupallisilta toimittajilta ja niitä käytettiin ilman lisäpuhdistusta.RuCl3 ostettiin Boren Precious Metals Co., Ltd.:ltä (Kunming, Kiina).[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (fendio = 1,10-fenantroliini-5,6-dioni) ja 4,7-bis[4-(N,N-difenyyliamino)fenyyli]-5 ,6-diamino-2,1,3-bentsotiadiatsoli syntetisoitiin aikaisempien tutkimusten mukaan64,65.NMR-spektrit tallennettiin Bruker Avance III-HD 600 MHz spektrometrillä Southeastern University Analytical Test Centerissä käyttäen d6-DMSO:ta tai CDCl3:a liuottimena.Kemialliset siirtymät δ on annettu ppm:nä.tetrametyylisilaanin suhteen, ja vuorovaikutusvakiot J on annettu absoluuttisina arvoina hertseinä.Korkean erotuskyvyn massaspektrometria (HRMS) suoritettiin Agilent 6224 ESI/TOF MS -laitteella.C:n, H:n ja N:n alkuaineanalyysi suoritettiin Vario MICROCHNOS -alkuaineanalysaattorilla (Elementar).UV-näkyvät spektrit mitattiin Shimadzu UV3600 spektrofotometrillä.Fluoresenssispektrit tallennettiin Shimadzu RF-6000 spektrofluorimetrillä.EPR-spektrit tallennettiin Bruker EMXmicro-6/1 -laitteella.Valmistettujen näytteiden morfologiaa ja rakennetta tutkittiin FEI Tecnai G20 (TEM) ja Bruker Icon (AFM) instrumenteilla, jotka toimivat 200 kV jännitteellä.Dynaaminen valonsironta (DLS) suoritettiin Nanobrook Omni -analysaattorilla (Brookhaven).Valosähkökemialliset ominaisuudet mitattiin sähkökemiallisella laitteistolla (CHI-660, Kiina).Fotoakustiset kuvat saatiin käyttämällä FUJIFILM VisualSonics Vevo® LAZR -järjestelmää.Konfokaaliset kuvat saatiin käyttämällä Olympus FV3000 konfokaalimikroskooppia.FACS-analyysi suoritettiin BD Calibur -virtaussytometrillä.Korkean suorituskyvyn nestekromatografia (HPLC) kokeet suoritettiin Waters Alliance e2695 -järjestelmällä käyttämällä 2489 UV/Vis-detektoria.Geeliläpäisykromatografia (GPC) -testit tallennettiin Thermo ULTIMATE 3000 -laitteella käyttäen ERC RefratoMax520 -taitekerroinilmaisinta.
[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (fendio = 1,10-fenantroliini-5,6-dioni)64 (481,0 mg, 1,0 mmol), 4,7-bis[4-(N, N-difenyyliamino)fenyyli]-5,6-diamino-2,1,3-bentsotiadiatsolia 65 (652,0 mg, 1,0 mmol) ja jääetikkaa (30 ml) sekoitettiin palautusjäähdyttäen 12 tuntia.Liuotin poistettiin sitten tyhjössä käyttämällä pyöröhaihdutinta.Saatu jäännös puhdistettiin flash-pylväskromatografialla (silikageeli, CH2C12:MeOH = 20:1), jolloin saatiin RuDA vihreänä jauheena (saanto: 877,5 mg, 80 %).peräaukko.Laskettu yhdisteelle C64H48Cl2N8RuS: C 67,84, H 4,27, N 9,89.Todettu: C 67,92, H 4,26, N 9,82.1H NMR (600 MHz, d6-DMSO) 5 10,04 (s, 2H), 8,98 (s, 2H), 8,15 (s, 2H), 7,79 (s, 4H), 7,44 (s, 8H), 7,21 (d, J = 31,2 Hz, 16H), 6,47 (s, 2H), 6,24 (s, 2H), 2,69 (s, 1 H), 2,25 (s, 3H), 0,99 (s, 6H).13c nmr (150 MHZ, D6-DMSO), δ (PPM) 158.03, 152.81, 149.31, 147.98, 147.16, 139.98, 136.21, 135.57, 134.68, 130.34, 130.02, 128.68, 128.01, 125.51, 124.45, 120.81, 103.49, 103.49 , 103. , 86,52, 84,75, 63,29, 30,90, 22,29, 18,83.ESI-MS: m/z [M-CI]+ = 1097,25.
4,7-bis[4-(N,N-dietyyliamino)fenyyli-5,6-diamino-2,1,3-bentsotiadiatsolin (L2) synteesi: L2 syntetisoitiin kahdessa vaiheessa.Pd(PPh3)4 (46 mg, 0,040 mmol) lisättiin N,N-dietyyli-4-(tributyylistannyyli)aniliiniin (1,05 g, 2,4 mmol) ja 4,7-dibromi-5,6-dinitroliuokseen - 2, 1,3-bentsotiadiatsoli (0,38 g, 1,0 mmol) kuivassa tolueenissa (100 ml).Seosta sekoitettiin 100 °C:ssa 24 tuntia.Kun tolueeni oli poistettu tyhjössä, saatu kiinteä aine pestiin petrolieetterillä.Sitten tämän yhdisteen (234,0 mg, 0,45 mmol) ja rautajauheen (0,30 g, 5,4 mmol) seosta etikkahapossa (20 ml) sekoitettiin 80 °C:ssa 4 tuntia.Reaktioseos kaadettiin veteen ja syntynyt ruskea kiinteä aine kerättiin suodattamalla.Tuote puhdistettiin kahdesti vakuumisublimaatiolla, jolloin saatiin vihreää kiinteää ainetta (126,2 mg, saanto 57 %).peräaukko.Laskettu yhdisteelle C26H32N6S: C 67,79, H 7,00, N 18,24.Todettu: C 67,84, H 6,95, H 18,16.1H NMR (600 MHz, CDC13), 8 (ppm) 7,42 (d, 4H), 6,84 (d, 4H), 4,09 (s, 4H), 3,42 (d, 8H), 1,22 (s, 12H).13C NMR (150 MHz, CDC13), 8 (ppm) 151,77, 147,39, 138,07, 131,20, 121,09, 113,84, 111,90, 44,34, 12,77.ESI-MS: m/z [M+H]+ = 461,24.
Yhdisteet valmistettiin ja puhdistettiin noudattamalla samanlaisia ​​menettelytapoja kuin RuDA.peräaukko.Laskettu yhdisteelle C48H48Cl2N8RuS: C 61,27, H 5,14, N 11,91.Todettu: C, 61,32, H, 5,12, N, 11,81, 1H NMR (600 MHz, d6-DMSO), 8 (ppm) 10,19 (s, 2H), 9,28 (s, 2H), 8,09 (s, 2H), 7,95 (s, 4H), 6,93 (s, 4H), 6,48 (d, 2H), 6,34 (s, 2H), 3,54 (t, 8H), 2,80 (m, 1 H), 2,33 (s, 3H), 1,31 (t, 12H), 1,07 (s, 6H).13C NMR (151 MHz, CDCL3), Δ (ppm) 158,20, 153.36, 148,82, 148,14, 138,59, 136,79, 135,75, 134,71, 130,44, 128,87, 128.35, 121,70, 111.84, 114.4., 38.06, 31.22, 29.69, 22.29, 19.19, 14.98, 12.93.ESI-MS: m/z [M-CI]+ = 905,24.
RuDA liuotettiin MeOH/H20:hon (5/95, v/v) pitoisuutena 10 µM.RuDA:n absorptiospektri mitattiin joka 5. minuutti Shimadzu UV-3600 spektrofotometrillä säteilytettynä laservalolla, jonka aallonpituus oli 808 nm (0,5 W/cm2).ICG-spektrit tallennettiin samoissa olosuhteissa kuin standardi.
EPR-spektrit tallennettiin Bruker EMXmicro-6/1 -spektrometrillä, jonka mikroaaltoteho oli 20 mW, skannausalue 100 G ja kenttämodulaatio 1 G. 2,2,6,6-tetrametyyli-4-piperidoni (TEMP) ja 5,5-dimetyyli-1-pyrroliini-N-oksidia (DMPO) käytettiin pyörimisloukkuina.Elektronispin resonanssispektrit rekisteröitiin RuDA:n (50 uM) ja TEMF:n (20 mM) tai DMPO:n (20 mM) sekaliuoksille lasersäteilyn vaikutuksesta aallonpituudella 808 nm (0,5 W/cm2).
DFT- ja TD-DFT-laskelmat RuDA:lle suoritettiin PBE1PBE/6–31 G*//LanL2DZ-tasoilla vesiliuoksessa käyttäen Gaussian-ohjelmaa 1666,67,68.Matalaenergisen singlettiviritystilan RuDA:n HOMO-LUMO-, reikä- ja elektronijakaumat piirrettiin GaussView-ohjelmalla (versio 5.0).
Ensin yritimme mitata 1O2 RuDA:n generointitehokkuutta käyttämällä tavanomaista UV-näkyvä spektroskopiaa standardina ICG:llä (ΦΔ = 0,002), mutta ICG:n valohajoaminen vaikutti voimakkaasti tuloksiin.Siten 102 RuDA:n kvanttisaanto mitattiin havaitsemalla muutos ABDA-fluoresenssin intensiteetissä noin 428 nm:ssä, kun sitä säteilytettiin laserilla, jonka aallonpituus on 808 nm (0,5 W/cm2).Kokeet suoritettiin RuDA- ja RuDA-NP:illä (20 µM) vedessä/DMF:ssä (98/2, tilavuus/tilavuus), joka sisälsi ABDA:ta (50 µM).102:n kvanttisaanto laskettiin käyttämällä seuraavaa kaavaa: ΦΔ (PS) = ΦΔ (ICG) × (rFS/APS)/(rICG/AICG).rPS ja rICG ovat ABDA:n reaktionopeudet 102:n kanssa, joka on saatu valolle herkistäjästä ja ICG:stä, vastaavasti.APS ja AICG ovat valoherkistimen ja ICG:n absorbanssi 808 nm:ssä, vastaavasti.
AFM-mittaukset suoritettiin nestemäisissä olosuhteissa käyttäen skannausmoodia Bruker Dimension Icon AFM -järjestelmässä.Käyttämällä avointa rakennetta nestemäisten solujen kanssa, solut pestiin kahdesti etanolilla ja kuivattiin typpivirralla.Aseta kuivatut solut mikroskoopin optiseen päähän.Aseta välittömästi pisara näytettä nestealtaaseen ja aseta se ulokkeen päälle steriilillä kertakäyttöisellä muoviruiskulla ja steriilillä neulalla.Toinen pisara asetetaan suoraan näytteen päälle, ja kun optinen pää lasketaan alas, kaksi tippaa sulautuvat yhteen muodostaen meniskin näytteen ja nestesäiliön väliin.AFM-mittaukset suoritettiin SCANASYST-FLUID V-muotoisella nitridiulokkeella (Bruker, kovuus k = 0,7 N m-1, f0 = 120-180 kHz).
HPLC-kromatogrammit saatiin Waters e2695 -järjestelmällä, joka oli varustettu phoenix C18 -kolonnilla (250 x 4,6 mm, 5 um) käyttämällä 2489 UV/Vis -detektoria.Ilmaisimen aallonpituus on 650 nm.Liikkuvat faasit A ​​ja B olivat vesi ja vastaavasti metanoli, ja liikkuvan faasin virtausnopeus oli 1,0 ml·min-1.Gradientti (liuotin B) oli seuraava: 100 % 0 - 4 minuuttia, 100 % - 50 % 5 - 30 minuuttia ja palautus 100 %:iin 31 - 40 minuuttia.Malmi liuotettiin metanolin ja veden sekaliuokseen (50/50, tilavuudesta) pitoisuudella 50 µM.Injektiotilavuus oli 20 μl.
GPC-määritykset tallennettiin Thermo ULTIMATE 3000 -instrumentilla, joka oli varustettu kahdella PL aquagel-OH MIXED-H -kolonnilla (2 x 300 x 7,5 mm, 8 um) ja ERC RefratoMax520 -taitekerroindetektorilla.GPC-kolonni eluoitiin vedellä virtausnopeudella 1 ml/min 30 °C:ssa.Malmin NP:t liuotettiin PBS-liuokseen (pH = 7,4, 50 μM), injektiotilavuus oli 20 μL.
Valovirrat mitattiin sähkökemiallisella laitteistolla (CHI-660B, Kiina).Optoelektroniset vasteet, kun laser käynnistettiin ja sammutettiin (808 nm, 0,5 W/cm2), mitattiin 0,5 V:n jännitteellä mustassa laatikossa, vastaavasti.Käytettiin tavallista kolmen elektrodin kennoa, jossa oli L-muotoinen lasimainen hiilielektrodi (GCE) työelektrodina, standardi kalomelielektrodi (SCE) vertailuelektrodina ja platinalevy vastaelektrodina.0,1 M Na2S04-liuosta käytettiin elektrolyyttinä.
Ihmisen rintasyöpäsolulinja MDA-MB-231 ostettiin KeyGEN Biotec Co., LTD:ltä (Nanjing, Kiina, luettelonumero: KG033).Soluja kasvatettiin yksikerroksisissa kerroksissa Dulbeccon Modified Eagle's Mediumissa (DMEM, korkea glukoosi), jota oli täydennetty liuoksella, jossa oli 10 % naudan sikiön seerumia (FBS), penisilliiniä (100 µg/ml) ja streptomysiiniä (100 µg/ml).Kaikkia soluja viljeltiin 37 °C:ssa kosteassa ilmakehässä, joka sisälsi 5 % C02:ta.
MTT-määritystä käytettiin määrittämään RuDA:n ja RuDA-NP:iden sytotoksisuus valosäteilyn läsnä ollessa ja ilman sitä, Vc:n kanssa (0,5 mM) tai ilman sitä.MDA-MB-231-syöpäsoluja kasvatettiin 96-kuoppaisilla levyillä solutiheydellä noin 1 x 105 solua/ml/kuoppa ja inkuboitiin 12 tuntia 37,0 °C:ssa ilmakehässä, jossa oli 5 % C02:ta ja 95 % ilmaa.Veteen liuotetut RuDA- ja RuDA-NP:t lisättiin soluihin.12 tunnin inkubaation jälkeen solut altistettiin 0,5 W cm-2 lasersäteilylle aallonpituudella 808 nm 10 minuutin ajan (300 J cm-2) ja inkuboitiin sitten pimeässä 24 tuntia.Sitten soluja inkuboitiin MTT:n kanssa (5 mg/ml) vielä 5 tuntia.Vaihda lopuksi elatusaine DMSO:ksi (200 µl) liuottaaksesi syntyneet purppuraiset formatsaanikiteet.OD-arvot mitattiin mikrolevylukijalla, jonka aallonpituus oli 570/630 nm.Jokaisen näytteen IC50-arvo laskettiin käyttämällä SPSS-ohjelmistoa vähintään kolmesta riippumattomasta kokeesta saaduista annos-vaste-käyristä.
MDA-MB-231-soluja käsiteltiin RuDA:lla ja RuDA-NP:llä pitoisuudella 50 µM.12 tunnin inkubaation jälkeen soluja säteilytettiin laserilla, jonka aallonpituus oli 808 nm ja teho 0,5 W/cm2 10 minuutin ajan (300 J/cm2).C-vitamiiniryhmässä (Vc) soluja käsiteltiin 0,5 mM Vc:llä ennen lasersäteilytystä.Sitten soluja inkuboitiin pimeässä vielä 24 tuntia, sitten värjättiin kalseiini AM:llä ja propidiumjodidilla (20 µg/ml, 5 µl) 30 minuuttia, sitten pestiin PBS:llä (10 µl, pH 7,4).kuvia värjäytyneistä soluista.