Простой синтез углеродных точек полидофамина в одной емкости для фототермической терапии

Фон

Являясь членом низкоразмерных углеродных материалов, обширный смешанный SP ² и ИП ³ атомы, а также π-электроны в углеродных точках (КД) значительно увеличивают дефекты и гетероатомы фотоактивных систем, тем самым превращая поглощенную световую энергию в тепло или высвобождая стимулированный фотон. Компакт-диски широко применяются в биовизуализации, фототермической терапии (ФТТ) и биосенсорах благодаря своей настраиваемой флуоресценции, свойству фототермического преобразования и отличной биосовместимости. Наполненные лекарством магнитофлуоресцентные квантовые точки углерода (MCQD), синтезированные посредством гидротермальной обработки и реакции перекрестного связывания, о которых сообщалось ранее, реализовали комбинацию PTT и фотодинамической терапии (PDT) посредством создания эффективной платформы для химиофототерапии рака [1]. До сих пор были исследованы обширные методы увеличения интенсивности флуоресценции CD с момента его первого открытия во время очистки однослойных углеродных нанотрубок (ОСУНТ) с дуговым разрядом в 2004 году [2], несмотря на синтезированные способы достижения определенной степени окисления. быть в целом сложным. Нисходящая и восходящая обработка - это два распространенных пути синтеза CD, включая лазерную абляцию [3, 4], окислительную кислотную обработку [5, 6], гидротермальную обработку [7, 8], пиролиз с помощью микроволнового излучения [9, 10,11], электрохимическое окисление [12, 13], ультразвуковое облучение [14] и плазменная обработка [15].

Исследования показывают, что легирование атомов азота имеет большое значение для усиления флуоресценции компакт-дисков [16,17,18]. Лю и др. использовали полиэтиленимин (PEI), обеспечивающий атомы N, для изготовления PEI-функционализированных CD посредством одностадийного пиролиза глицерина и разветвленного PEI с помощью микроволнового излучения (700 Вт); квантовый выход (QY) системы был измерен до 15,3%, и он был применен для визуализации клеток и доставки генов [19]. Чжоу и др. сообщили о разработке углеродных точек, допированных фосфором и азотом (CD, допированных N-P) для биоимиджинга посредством гидротермальной обработки нуклеотид-аденозин-5'-трифосфата (АТФ) при 180 ° C в течение 10 часов. Как правило, АТФ был единственным источником материала для легирования как атомов азота, так и фосфора с целью увеличения дефектов на поверхности в системе, что приводило к увеличению QY CD, легированных N-P (рассчитано на уровне 9,8%) [20]. Кроме того, сообщалось, что фенольные соединения могут служить катализатором роста углеродных точек. Ли и др. обнаружили, что количество углеродных точек резко увеличивалось при добавлении незначительного количества феруловой кислоты [21].

Полидофамин (PDA) представляет собой разновидность меланиноподобного полимера, полученного в результате полимеризации мономера дофамина (DA), который широко применялся для модификации поверхности различных материалов, поскольку он был впервые изучен в качестве адгезивного агента для модификации поверхности [22]. Как мы все знаем, огромное количество N-богатых и фенольных гидроксильных функциональных групп, таких как катехоламин, в КПК делают его потенциально отличным пассиватором и катализатором для компакт-дисков.

Вдохновленные этим, мы сообщаем о простом и эффективном способе пиролиза с использованием микроволн в одном сосуде для синтеза функционализированных КПК CD в течение 5 мин. Для определения компонентов углеродных точек полидофамина (CD- КПК) и его настраиваемая фотолюминесценция (ФЛ). Относительную жизнеспособность клеток HeLa, обработанных CD-PDA с БИК-облучением и без него, измеряли стандартным анализом 3- (4,5-диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолийбромида (МТТ).

Результаты и обсуждение

Синтез и характеристика CD-КПК

В этом исследовании мы синтезировали функционализированные полидофамином (PDA) углеродные точки (CD-PDA) посредством пиролиза глицерина и PDA с помощью микроволн в одном сосуде. Углеродные точки (CD), изготовленные с помощью того же метода пиролиза с помощью микроволнового излучения, без добавления PDA, были установлены в качестве контрольной группы. Схематическая иллюстрация процесса синтеза CD-PDA была концептуально описана на схеме 1. Выход CD-PDA был почти в 1,5 раза выше, чем у CD, из-за усиления сайта зародышеобразования для образования углеродных точек с фенольной группой, обеспечиваемой КПК [21].

Схематическое изображение процесса синтеза CD-PDA

Профили динамического рассеяния света (DLS) показали размер частиц и дзета-потенциал CD-PDA. Гидродинамический размер частиц CD-PDA составлял 51,5 ± 19,5 нм (вставка на рис. 1a), а дзета-потенциал был определен как -27,5 ± 0,4 мВ, что указывает на отрицательно заряженные группы на поверхности наноточек, что дополнительно демонстрирует поверхность модификация под КПК. Гидродинамический размер частиц КД, диспергированных в деионизированной воде, составлял 5,5 ± 2,5 нм (вставка на рис. 1б). Изображения просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) характеризовали монодисперсные сферические и равномерно распределенные по размерам наночастицы (рис. 1a, b); диаметр CD-PDA составлял ~ 25 нм (фиг. 1c), а диаметр CD (фиг. 1d) измерялся при ~ 5 нм. После модификации поверхности PDA рост диаметра CD-PDA составил около 20 нм по сравнению с диаметром CD.

Морфология, ИК-Фурье-спектры и УФ-видимые спектры CD-PDA и CD. а ПЭМ-изображение CD-PDA (масштабная линейка 100 нм, вставка:распределение по размерам, определенное с помощью DLS). б ПЭМ-изображение компакт-дисков (шкала 100 нм, вставка:распределение по размерам, определенное методом DLS). c Увеличенное изображение одного CD-PDA (шкала 50 нм). г Увеличенное изображение одного компакт-диска (шкала 20 нм). е ИК-Фурье спектры CD-PDA, CD и PDA. е УФ-видимые спектры CD-PDA, CD и PDA (вставка:поглощение от 600 до 900 нм)

Пассивацию PDA на углеродных точках регистрировали с помощью ИК-Фурье-спектрометрии. Здесь PDA был синтезирован путем полимеризации 20 мг гидрохлорида DA в 10 мл Трис-буфера (pH 8,5, 10 мМ) при комнатной температуре в течение 12 часов, а затем его центрифугировали при 23 294 rcf. Как видно из спектральной информации характеристических пиков CD-PDA, CD и PDA, наблюдаемых на рис. 1e, пик 3400 см ^-1 и 1600 см ⁻¹ предложили катехол-OH группы и ароматические кольца PDA, которые также существуют в CD-PDA [23, 24]. Новые пики появляются на 1642 см ⁻¹ , 1588 см ⁻¹ , и 1640 см ⁻¹ относится к C =O, N – H и C – N, а пик на 3400 см ⁻¹ указали на наличие –OH и N – H в системе, что дополнительно проиллюстрировало модификацию поверхности PDA на компакт-дисках. N – H, C =O и C – N, появляющиеся в углеродных точках во время окисления с помощью микроволнового излучения, продемонстрировали механизмы пассивации поверхности наноточек:во время 5-минутного окисления с помощью микроволнового излучения происходила полимеризация дофамина и обезвоживание системы с образованием сердцевины наноточек, после чего начался рост углеродных точек.

Спектры поглощения в УФ-видимой области CD-PDA, CD и PDA с одинаковой концентрацией показаны на рис. 1f (концентрация образца, вставленного на рис. 1f, 12,5 мкг / мл). В качестве поверхностного пассиватора системы КПК проявлял поглощение в широком спектре от 200 до 900 нм, особенно в ближней инфракрасной области, что было важно для превосходных свойств фототермического преобразования CD-КПК. Поглощение при 220 нм и 280 нм представляет собой электронный переход между сильным π-стэкингом фенильного кольца как сопряженной системы, подтверждая модификацию PDA. В частности, очевидное снижение поглощения при 280 нм указывает на пространственный барьер между сильными π-стэкинг-взаимодействиями в сопряженной системе после пассивации PDA [25], в то время как спектры поглощения в УФ-видимой области CD-PDA показывают характерные пики вокруг 274 нм и 370 нм, а для CD измеряли при 260 нм и 330 нм. Батохромный сдвиг от 330 до 370 нм объяснялся введением амидогена из КПК, который также характеризовался хелатированием глицерина и КПК [26, 27]. На вставке показано поглощение CD-PDA, CD и PDA на длине волны от 600 до 900 нм.

Фотолюминесценция CD-КПК

Как сообщалось ранее, модификация поверхности углеродных точек может в значительной степени влиять на процесс преобразования фотонов, что приводит к огромному разнообразию спектров флуоресценции [28, 29]. В нашем исследовании пик излучения CD-PDA сдвинулся в красную сторону от 450 до 500 нм, а длина волны возбуждения изменилась от 350 до 420 нм (рис. 2а). Соответственно, мы наблюдали красные, синие и зеленые изображения флуоресцентной микроскопии, погружая капли на предметное стекло, дополнительно проясняя огромное разнообразие флуоресценции для CD-PDA (вставка на рис. 2a). Кроме того, мы обнаружили макроскопические изображения CD-PDA, CD и DI воды при освещении УФ-светом (365 нм), подтверждая, что интенсивность флуоресценции CD-PDA была намного сильнее, чем у CD (рис. 2b). Фиг.2c дополнительно иллюстрирует увеличение интенсивности флуоресценции после модификации поверхности PDA; квантовый выход (QY) CD-PDA был почти в три раза выше, чем у CD (хининсульфат был выбран в качестве стандартного образца [19]), что подтверждает эффект допирования атомов азота из PDA. Мы проверили стабильность интенсивности флуоресценции CD-PDA; он не показал явных изменений при облучении в течение 2100 с (365 нм), следовательно, демонстрирует стабильные свойства фотолюминесценции (рис. 2d).

Оптические свойства CD-КПК и компакт-дисков. а Спектры фотолюминесценции CD-PDA (длины волн возбуждения от 350 до 420 нм с шагом 10, на вставке:изображения CD-PDA с флуоресцентной микроскопии). б Слева направо:CD, CD-PDA и деионизированная вода под облучением УФ-светом (365 нм). c Спектры фотолюминесценции CD-PDA, CD и деионизированной воды. г Кривая стабильности интенсивности флуоресценции CD-PDA

Для дальнейшего изучения влияния PDA на увеличение интенсивности флуоресценции CD-PDA мы сначала измерили интенсивность флуоресценции в зависимости от продолжительности полимеризации дофамина в Трис-буфере. Градиент фотолюминесценции на фиг. 3a показывает, что CD-PDA с допамином, полимеризовавшимся в Трис-буфере в течение 2 часов, демонстрирует самую высокую интенсивность флуоресценции, что указывает на влияние степени предварительной полимеризации дофамина. Мы дополнительно исследовали интенсивность флуоресценции CD-PDA с различными исходными концентрациями PDA в Трис-буфере (3, 5, 7 и 9 мг / мл). Поскольку исходные концентрации DA варьируются от 3 до 9 мг / мл, флуоресценция CD-PDA имеет тенденцию сначала увеличиваться, а затем уменьшаться (рис. 3b).

Спектры фотолюминесценции CD-PDA. а Интенсивность флуоресценции CD-PDA при различной продолжительности полимеризации дофамина в Трис-буфере. б Интенсивность флуоресценции CD-PDA при различных исходных концентрациях дофамина. c Интенсивность флуоресценции CD-PDA с различным pH перед пиролизом с помощью микроволнового излучения. г Интенсивность флуоресценции CD-PDA с различным pH после микроволнового пиролиза

Кроме того, мы исследовали интенсивность флуоресценции CD-PDA при различных начальных значениях pH; интенсивность флуоресценции уменьшалась по мере увеличения pH трис-буфера с 5 до 11 (фиг. 3c). На рис. 3d показано влияние pH после окисления с помощью микроволнового излучения. PH системы после окисления с помощью микроволнового излучения был опосредован от 5 до 11, и мы сравнили интенсивность флуоресценции CD-PDA; кислая среда (pH 5,0) приводит к более сильной флуоресценции, что также указывает на более сильную флуоресценцию CD-PDA в кислой микросреде опухоли.

Фототермические характеристики и цитотоксичность CD-КПК

Измерение фототермической эффективности

Чтобы разграничить анализ эффективности фототермического преобразования CD-PDA и CD, мы количественно оценили приращение температуры в зависимости от времени при облучении; КПК был выбран в качестве дополнительной контрольной группы. При 10-минутном облучении (808 нм, 2 Вт / см ² ), прирост температуры CD-PDA составлял 27 ° C, в то время как PDA составлял около 30 ° C при 200 мкг / мл. Между тем прирост температуры ЦД (200 мкг / мл) при облучении в течение 10 мин составил около 7,5 ° C, а для деионизированной воды - не более 5 ° C (рис. 4а). Кроме того, мы измерили повышение температуры CD-PDA при различных концентрациях в зависимости от времени при плотности мощности 2 Вт / см ² . Облучение БИК лазером в течение 10 мин. В целом, повышение температуры росло с увеличением концентрации CD-PDA, и температура увеличивалась быстрее, когда концентрация CD-PDA увеличивалась с 25 до 200 мкг / мл (фиг. 4b). После этого мы строим кривую приращения температуры в зависимости от различных концентраций CD-PDA, среди которых приращение температуры CD-PDA при 200 мкг / мл, 100 мкг / мл, 50 мкг / мл и 25 мкг / мл составляло примерно 27 ° C, 18 ° C, 13 ° C и 10 ° C соответственно (рис. 4d). Обычно, чтобы изучить влияние на эффективность фототермического преобразования CD-PDA по сравнению с различными исходными концентрациями DA в трис-буфере, мы измеряли изменение температуры CD-PDA (200 мкг / мл) с различными исходными концентрациями DA в трис-буфере. буфер (рис. 4в). Температура повышалась при повышении концентрации DA с 3 до 9 мг / мл. Повышение температуры составляло 27 ° C, когда исходная концентрация DA составляла 9 мг / мл, тогда как приращение температуры составляло всего 10 ° C, когда исходная концентрация DA составляла 3 мг / мл. Кривая естественного охлаждения CD-PDA представлена ​​на рис. 4e (200 мкг / мл, 808 нм, 2 Вт / см ² , 20 мин), а более бедные данные - lnθ, рассчитанные из периода охлаждения, наблюдаются на рис. 4е. Эффективность фототермического преобразования CD-PDA была измерена на 35%, что выше, чем у наностержней Au, о которых сообщалось ранее (литературное значение 22% [30]).

Свойства фототермической конверсии CD-КПК и компакт-дисков. а Кривые фототермического нагрева CD-PDA, CD, PDA и деионизированной воды при плотности мощности 2 Вт / см ² Облучение БИК лазером в течение 10 мин. б Кривые фототермического нагрева CD-PDA при различных концентрациях в течение 10 мин. c Кривые фототермического нагрева CD-PDA (200 мкг / мл) с различными исходными концентрациями DA в Трис-буфере. г Повышение температуры CD-PDA при различных концентрациях. е Кривая охлаждения CD-КПК (при удельной мощности 2 Вт / см ² БИК в первые 10 мин и естественное охлаждение до комнатной температуры). е Данные об экономном времени по сравнению с - lnθ, рассчитанным в соответствии с кривой охлаждения CD-PDA

Жизнеспособность клеток in vitro

Цитотоксичность CD-PDA, CD и PDA анализировали стандартным анализом МТТ. Чтобы оценить различия в жизнеспособности клеток среди CD-PDA, CD и PDA, клетки HeLa инкубировали с этими наночастицами в одинаковой концентрации в каждой группе. Результаты MTT (фиг. 5a) показали, что жизнеспособность клеток HeLa проявляет дозозависимую взаимосвязь с CD-PDA, CD и PDA. Сообщалось, что обогащенная хинонами поверхность, модифицированная PDA, обладала высокой активностью в отношении пролиферации клеток [31]. В нашем исследовании примечательно, что CD-PDA, очевидно, может способствовать жизнеспособности клеток HeLa даже при концентрации 50 мкг / мл из-за модификации поверхности PDA, и жизнеспособность клеток не была резко подавлена ​​при 100 мкг / мл, которые в основном имели ту же тенденцию, что и результаты PDA, тогда как жизнеспособность клеток HeLa, которые инкубировали с CD, снизилась до 80% и 70% при 100 мкг / мл и 200 мкг / мл соответственно.

Цитотоксичность in vitro в отношении клеток HeLa. а In vitro жизнеспособность клеток HeLa, инкубированных с CD-PDA, CD и PDA в различных концентрациях в течение 24 часов. б Жизнеспособность клеток HeLa in vitro, инкубированных с CD-PDA, CD и PDA в различных концентрациях при облучении (808 нм, 2 Вт / см ² , 5 минут; среднее ± стандартное отклонение, n =6). * p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001

Стандартный анализ МТТ дополнительно оценивали на клетках HeLa для определения эффективности фототермического уничтожения CD-PDA, CD и PDA. Клетки HeLa инкубировали с этими наночастицами в одинаковой концентрации в каждой группе. В условиях облучения (808 нм, 2 Вт / см ² , 5 мин), анализ МТТ (рис. 5b) показал, что эффективность фототермического уничтожения CD-PDA, CD и PDA увеличивалась в зависимости от их концентрации. В целом жизнеспособность клеток HeLa, инкубированных с CD-PDA, снизилась до 30% при 200 мкг / мл, что свидетельствует о фототермической эффективности системы. Между тем, стоит отметить, что разница в жизнеспособности клеток между CD-PDA и PDA прогрессивно уменьшалась по мере увеличения их концентрации с 25 до 200 мкг / мл благодаря очевидному увеличению температуры CD-PDA при облучении NIR наряду с улучшением его концентрации. (Рис. 4б, 4г). Более того, жизнеспособность клеток HeLa, инкубированных с CD под БИК-излучением, составляла 68% при 200 мкг / мл, что не было значительным изменением по сравнению с той же концентрацией без БИК-лазера из-за его слабого поглощения света в ближней инфракрасной области. (Рис. 1e).

Выводы

В этой работе мы сообщаем о синтезе флуоресцентных полидофаминовых (PDA) -пассивированных углеродных точек (CD-PDA) с помощью пиролиза в одном сосуде с помощью микроволнового излучения в течение 5 минут, что значительно упрощает процесс реакции, способствуя ее флуоресцентной интенсивности из-за легирования N атомов из PDA, и повышение его выхода из-за усиления сайта зародышеобразования для образования углеродных точек с помощью фенольной группы, обеспечиваемой PDA. После пассивации КПК выход CD-PDA был почти в 1,5 раза больше, чем выход CD; квантовый выход CD-PDA составлял ~ 5%, что в три раза больше, чем у исходных CD. Эффективность фототермического преобразования системы составила 35%, что выше, чем у наностержней Au, о которых сообщалось ранее (22%). Во время теста in vitro CD-PDA продемонстрировал превосходную биосовместимость и эффективность PTT; он может даже способствовать жизнеспособности клеток HeLa с концентрацией, достигающей 50 мкг / мл. При облучении жизнеспособность клеток HeLa снижалась до 30%. Что еще более важно, пассивация КПК позволила системе быть совместимой для дальнейшей модификации посредством добавления Майкла или реакции основания Шиффа.

Методы / экспериментальные

Материалы

Все химические реагенты были аналитической чистоты и использовались без дополнительной очистки, если не указано иное. Гидрохлорид допамина (DA) был приобретен у Sigma-Aldrich (США); сульфат хинина (98%, пригоден по флуоресценции) получен от Fluka (США); а глицерин (> 99%), Трис, диметилсульфоксид (ДМСО,> 99,8%) и диализные мембраны (MWCO 1000 Da) были поставлены Sangon Biotech (Шанхай, Китай). 3- (4,5-Диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолийбромид (МТТ), трипсин и раствор пенициллин-стрептомицина были получены от Beyotime Biotechnology (Шанхай, Китай). Среда Игла в модификации Дульбекко (DMEM) была получена от Hyclone (США). Фетальная бычья сыворотка (FBS) была приобретена в Biological Industries (Израиль). Клетки HeLa были предоставлены Американской коллекцией типовых культур (АТСС).

Инструменты и характеристика

Элементный состав подтвержден инфракрасной спектроскопией с преобразованием Фурье, проведенной на спектрометре Nicolet 380 (FT-IR, Thermo Nicollet, Instruments, Ltd., Америка). УФ-видимые спектры были охарактеризованы на спектрофотометре Perkin Elmer Lambda 750 в УФ-видимой и ближней инфракрасной областях (УФ-вид-БИК, Perkin-Elmer, Norwalk, CT). Спектры фотолюминесценции (ФЛ) измеряли на флуорометре Infinite 200PRO (Tecan, Instruments, Ltd., Швейцария). Распределение диаметров и дзета-потенциал были выполнены Mastersizer2000 (DLS, Nano-ZS, Malvern, Instruments, Ltd., Великобритания). Морфология и диаметр были представлены с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ, Tecnai G, Spirit, FEI, Гонконг). В качестве источника микроволн (500 Вт) и реакционного куба использовалась бытовая микроволновая печь (Galanz, Instruments, Ltd., Китай).

Подготовка CD-PDA и компакт-дисков

Во-первых, 50 мг гидрохлорида дофамина полностью растворяли в 10 мл Трис-буфера (10 мМ, pH 8,5) и самополимеризовались при комнатной температуре в течение 2 часов при перемешивании на магнитной мешалке. Затем CD-PDA синтезировали путем прямого смешивания 6 мл предварительно полимеризованного раствора PDA, указанного выше, и 20 мл глицерина (> 99%) перед 5-минутным окислением с помощью микроволн (500 Вт) и последующей стадией очистки. Хотя компакт-диски были приготовлены путем 5-минутного окисления 20 мл глицерина с помощью микроволнового излучения (500 Вт), группа была выбрана в качестве контрольной. После этого как CD-PDA, так и CD очищали диализом против деионизированной воды в течение 48 часов (MWCO 1000 Да) и, наконец, собирали центрифугированием (23 294 rcf, 10 минут) и лиофилизацией.

Измерение флуоресцентных квантовых выходов

Квантовый выход (QY) CD-PDA был измерен колориметрическим методом, описанным ранее [19], сульфат хинина (в 0,1 M H ₂ SO ₄ ) был выбран в качестве стандартного образца (QY в литературе 54%), а излучение фотолюминесценции (ФЛ) измерялось флуорометром Infinite 200PRO. В целом, конкретное значение интенсивности флуоресценции CD-PDA и хинина представляет QY CD-PDA (длина волны возбуждения 350 нм) при условии, что они имеют одинаковое значение оптической плотности (OD) менее 0,02 (длина волны 350 нм). Интегральная интенсивность флуоресценции представляет собой площадь под кривой ФЛ с длиной волны от 380 до 700 нм. В основном сульфат хинина растворяется в 0,1 М H ₂ SO ₄ служил стандартным образцом (значение OD 0,02, длина волны 350 нм); CD-PDA был диспергирован в деионизированной воде, и мы определили его значение OD до 0,02, чтобы исключить влияние поглощения света. Затем мы измерили интенсивность флуоресценции CD-PDA и хинина для расчета площади кривых PL. Компакт-диски были установлены в качестве контрольной группы. Абсолютное значение QY рассчитывалось по формуле:

При этом, F - QY, Grad - градиент кривой PL, ST и X представляют стандартную и тестовую группу соответственно, а R показатель преломления растворителя.

Измерение фототермических характеристик

Все CD-PDA, CD и PDA были диспергированы в деионизированной воде, и все их концентрации были опосредованы на уровне 200 мкг / мл. Затем мы добавили 1 мл вышеуказанного раствора в стандартную кварцевую кювету соответственно и установили лазерный диодный источник (STL 808CFS-10W, Китай) выше уровня жидкости примерно на 1 см, чтобы полностью покрыть раствор. Мы измеряли изменения температуры CD-PDA и CD каждую минуту при плотности мощности 2 Вт / см ² . БИК-лазерное облучение; как КПК, так и деионизированная вода были выбраны в качестве контрольных групп. Затем мы закончили облучение и записали изменения температуры по мере естественного охлаждения CD-PDA до комнатной температуры, чтобы построить кривую охлаждения. Эффективность фототермического преобразования CD-PDA рассчитывалась по формуле, описанной ранее [30].

Культура клеток

Клетки HeLa культивировали в среде Игла в модификации Дульбекко (DMEM, HyClone), содержащей высокое содержание глюкозы с 10% фетальной бычьей сывороткой (FBS), пенициллин (100 Ед / мл) и стрептомицин (100 мкг / мл) при температуре 37 ° C. и 5% CO ₂ влажная атмосфера. Мы меняли питательную среду один раз в день.

Анализ жизнеспособности клеток

Цитотоксичность CD-PDA измеряли с помощью стандартного анализа МТТ. Клетки HeLa высевали в 96-луночные планшеты плотностью 2 × 10 ⁴ . клеток на лунку и культивировали в течение 24 часов при 37 ° C, 5% CO ₂ влажная атмосфера. Затем мы трижды очищали клетки HeLa свежим PBS, после чего CD-PDA, диспергированный в DMEM с различными весовыми соотношениями (10, 25, 50 и 100 мкг / мл), добавляли в каждую лунку. После этого инкубировали еще 24 часа при 37 ° C, 5% CO ₂ . влажная атмосфера. Культуральную среду заменяли 200 мкл DMEM, содержащей 20 мкл МТТ (5 мг / мл в PBS), и инкубировали еще 4 ч при 37 ° C, 5% CO ₂ . влажная атмосфера. Наконец, мы тщательно удалили среду и добавили 200 мкл ДМСО в каждую лунку, встряхивая еще 15 мин. Оптическую плотность каждой лунки измеряли при 490 нм. Необработанные клетки HeLa (культивированные в среде DMEM) были выбраны в качестве контрольной группы. Относительная жизнеспособность клеток HeLa рассчитывалась по формуле Abssample / Abscontrol × 100%. При этом Abssample представляет собой поглощение клеток HeLa, обработанных CD-PDA, тогда как Abscontrol представляет собой поглощение необработанных клеток HeLa.

Сокращения

CD-PDA:

Углеродные точки из полидофамина

компакт-диски:

Углеродные точки

DA:

Дофамин

DLS:

Динамическое рассеяние света

DMEM:

Модификация Дульбекко Eagle medium

DMSO:

Диметилсульфоксид

FBS:

Фетальная бычья сыворотка

FT-IR:

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье

MTT:

3- (4,5-Диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолий бромид

NIR:

Ближний инфракрасный диапазон

OD:

Оптическая плотность

КПК:

Полидофамин

PEI:

Полиэтиленимин

PL:

Фотолюминесценция

PTT:

Фототермическая терапия

КГ:

Квантовый выход

SWCNT:

Одностенные углеродные нанотрубки

ТЕМ:

Просвечивающая электронная микроскопия

УФ-видимый:

Ультрафиолетовая и видимая спектроскопия