基于华卟啉钠/IR780复合纳米粒的双模态成像及声动力抗肿瘤实验研究

来源 :重庆医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sivi1818
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目的:制备一种搭载华卟啉钠(DVDMS)、IR780和全氟戊烷(PFP)的复合纳米粒,检测其基本理化性质,评估其体内外生物安全性。方法:采用双乳化法制备DVDMS@IR780@PFP@PLGA(DIPP-NPs),IR780搭载于PLGA壳上,DVDMS与PFP装载于核中;PP-NPs(未搭载DVDMS、IR780)、DPP-NPs(未搭载IR780)和IPP-NPs(未搭载DVDMS)也用类似方法同时制备。拍照记录不同纳米粒的外观、性状。镜下观察DIPP-NPs的形态结构。DIPP-NPs的粒径、电位以及模拟生理环境下的稳定性均利用马尔文粒径仪测定。分别绘制游离DVDMS、游离IR780、PP-NPs、DPP-NPs、IPP-NPs、DIPP-NPs的吸收光谱图。标准曲线法分别计算DVDMS、IR780的包封率。CCK-8法评价DIPP-NPs的细胞毒性。静脉注射DIPP-NPs(3mg/ml,200 ul)/生理盐水后,经眼球取血进行血常规、血生化分析,取主要脏器行H&E染色,观察结果有无异常对DIPP-NPs的体内生物安全性进行评价。结果:成功制备复合纳米粒DIPP-NPs,肉眼观呈墨绿色乳浊液。光学显微镜下分散性良好。TEM下呈圆球形。DIPP-NPs粒径、电位分别为(222.39±8.82)nm、(-19.43±0.41)m V,且其粒径大小在7天内无明显变化。DIPP-NPs分别于400 nm(DVDMS)、793nm(IR780)各出现一个特征峰。通过绘制相关标准曲线,计算可得DVDMS、IR780的包封率分别为(90.85±6.55)%、(94.84±3.09)%。此外,安全性实验结果表明DIPP-NPs于体内外均未见明显毒性。结论:成功制备相变型复合纳米粒DIPP-NPs,其基本性能良好、生物安全性高,可用于下一步实验。目的:评价DIPP-NPs对4T1小鼠乳腺癌细胞的体外靶向能力,检测DIPP-NPs体外活性氧产生能力,进一步探讨敏化剂DVDMS、IR780的体内外协同增强声动力治疗(SDT)效果。方法:共聚焦显微镜(CLSM)、流式细胞仪(FCM)分别对PP-NPs、DPP-NPs、IPP-NPs、DIPP-NPs与4T1细胞的靶向情况进行定性、定量评价。SOSG、DCFH-DA作为单线态氧指示剂,对DPP-NPs、IPP-NPs、DIPP-NPs的体外单线态氧产生能力进行定性、定量评价。CCK-8、CLSM、FCM对DIPP-NPs的体外SDT作用进行评价。体内FL成像评价DIPP-NPs的体内靶向情况。肿瘤抑制率以及免疫组化用来评价DIPP-NPs的体内SDT作用。结果:CLSM靶向性评价结果可见DIPP-NPs组肿瘤细胞核周围可以观察到大量的纳米粒富集,FCM测得DIPP-NPs与4T1细胞的结合率高达(97.21±1.26)%。单线态氧检测结果表明DIPP-NPs具有优秀的ROS产生能力。体外SDT作用结果显示,DIPP-NPs+US组的肿瘤细胞凋亡率可达(57.43±3.26)%。FL成像结果显示,DIPP-NPs组的FL信号强度最高。体内SDT作用结果显示,DIPP-NPs+US组对乳腺癌的肿瘤体积抑制率高达(82.70±4.35)%;DIPP-NPs+US组对结肠癌的肿瘤体积抑制率也高达(81.51±4.58)%。结论:DIPP-NPs具有良好的肿瘤靶向性与活性氧产生能力。最重要的是,不论是浅表的乳腺癌还是深层的结肠癌,DIPP-NPs都表现出了显著的抗肿瘤作用。目的:评价DIPP-NPs的体外声致相变(ADV)能力和体内外超声/光声(US/PA)双模态成像能力。方法:(1)体外ADV及体外US成像:对DIPP-NPs(1 m L,1 mg/m L)进行不同条件的超声辐照(2.4 W/cm2,0、60、120、180、240、300、360、420 s)后,使用光学显微镜观察、记录超声辐照下DIPP-NPs大小变化;超声成像系统采集DIPP-NPs辐照前后图像,并对相应的回声强度进行分析。(2)体内US成像:静脉注射DIPP-NPs(3 mg/ml,200 ul)后8 h进行超声辐照(2.4 W/cm2,3 min),观察并测量相应回声强度值。(3)体外PA成像:光声成像系统对DIPP-NPs(1 mg/m L,200μL)行全波长(680~970 nm)扫描,选取PA值最大处对应波长的激光依次激发不同浓度DIPP-NPs(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/m L),采集相应的PA图像,测量相应PA值。(4)体内PA成像:静脉注射DIPP-NPs(3 mg/ml,200 ul),在注射后不同时间点(pre、2、4、6、8h)进行PA图像采集,测量相应PA值。结果:光镜下观察到DIPP-NPs经超声辐照后,纳米粒大小由原来的200多纳米转变为20微米左右。其次,DIPP-NPs在超声辐照下可有效增强体内外US成像,其体外US信号强度与辐照时间呈正相关。PA成像结果显示,DIPP-NPs的体外PA信号大小与纳米粒浓度呈正相关,体内PA信号于注射后8 h时达最高值。结论:DIPP-NPs在具有优秀的PA/US成像能力,为成像引导治疗做足了准备。
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