基于BSA模板法合成的CuS纳米颗粒在肿瘤细胞的检测和治疗中的应用

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牛血清白蛋白(BSA)因其完全的生物相容性,无毒性和免疫原性,易于生产和廉价,良好的体内稳定性,及易于进行基团修饰的特点,成为一种被广泛应用的多功能纳米载体。近红外(NIR)光响应型纳米材料不仅具有良好的组织穿透能力,实现肿瘤的光热治疗,还能促进其负载抗癌药物的可控释放,并且在循环肿瘤细胞(CTCs)的捕获和释放中具有一定的应用前景。本论文以BSA为模板合成CuS@BSA,再通过对BSA的不同表面修饰构建了两种用于肿瘤细胞检测和治疗的光热纳米材料,具体研究如下:(1)首先我们利用BSA为模板原位合成了硫化铜(CuS)纳米粒子,制得具有NIR光热转换能力的CuS@BSA纳米复合材料。随后,将罗丹明110(Rho110)与CuS@BSA共价偶联,构建了CuS@BSA-Rho110纳米复合物。研究发现CuS@BSARho110可被人乳腺癌细胞(MCF-7)和其形成的三维(3D)肿瘤多细胞类球体有效地内吞,并成功在线粒体中特异性富集。而CuS@BSA则没有线粒体靶向的能力。同时,在相同的NIR激光照射下CuS@BSA-Rho110表现出更好的肿瘤细胞杀伤效果,有效的提高了光热治疗(PTT)能力。(2)利用BSA为模板原位合成CuS纳米粒子,再进一步在表面修饰生物素(Biotin),制备出CuS@BSA-Biotin纳米复合材料。设计制备微流控芯片,研究材料在微流控CTCs的捕获和释放中的应用。实验结果表明CuS@BSA-Biotin能够作为微流控芯片的基底成功的进行表面亲和修饰,经修饰的芯片对MCF-7细胞具有较高的捕获能力,捕获效率达到45.1%。通过CuS@BSA-Biotin的NIR光热效应,能够成功的实现对捕获细胞的温控释放,释放效力高达81.1%。且释放下来的细胞保持着78.6%的细胞存活率,并成功实现了捕获细胞的再培养,便于后续的细胞分析。
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