Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Industrial materials >> Наноматериалы

Экономичное приготовление зеленых флуоресцентных углеродных точек для биоимиджинга и улучшенной внутриклеточной доставки лекарств

Аннотация

Углеродные точки, захваченные доксорубицином (DOX-CD), были приготовлены для биовизуализации и улучшенной внутриклеточной доставки лекарств. КД были синтезированы гидротермальным методом с использованием цитрата и мочевины при 200 ° C в течение 1 ч. Затем DOX был успешно конъюгирован на CD посредством физико-химических взаимодействий. DOX-CD продемонстрировали хорошую кристаллическую структуру, замечательную стабильность в воде, отличные свойства фотолюминесценции и высокий квантовый выход 93%. Флуоресцентные изображения показали, что DOX-CD могут быть легко захвачены раковыми клетками для маркировки клеток. Кроме того, наблюдали поведение высвобождения DOX с помощью эндолизосомного pH для DOX-CD, а цитотоксичность DOX-CD подтверждали с помощью анализа MTS против клеток рака яичников H0-8910. Кроме того, компакт-диски показали яркий флуоресцентный сигнал в тесте визуализации животных и продемонстрировали низкую токсичность после введения в течение 7 и 21 дней. Таким образом, приготовленные компакт-диски могут стать многообещающим зондом для визуализации для биомедицинской визуализации и внутриклеточной доставки лекарств.

Введение

Доксорубицин (DOX) - это антрациклиновый химиотерапевтический препарат, широко используемый для лечения нескольких видов рака, включая рак груди, легких, желудка, яичников, щитовидной железы, множественную миелому, саркому и рак у детей. Механизм противоопухолевого действия DOX рассматривается как нарушение процесса синтеза и репарации ДНК. Следовательно, DOX необходимо транспортировать через клеточную мембрану и к ядру клетки, чтобы нарушить синтез ДНК во время лечения рака. Однако свободный DOX не мог легко добраться до ядра клетки и вызывал серьезную кардиотоксичность in vivo, что затрудняло его применение в качестве терапии рака [1, 2].

В последнее время многофункциональные наноносители, такие как липосомы, мицеллы, наноэмульсии, полимерные наночастицы и другие наночастицы, привлекли огромное внимание из-за их важности для доставки противораковых лекарств [3]. Среди них, как новый тип семейства квантовых точек, углеродные квантовые точки (КТ) вызвали огромный интерес во всем мире с момента открытия в 2004 году [4]. В частности, флуоресцентные компакт-диски стали предпочтительными при визуализации клеток 2 , фотокатализ, доставка лекарств, обнаружение загрязнителей и ионов тяжелых металлов, а также фотоэлектрическое оборудование благодаря своим превосходным свойствам квазинулевого веса и размера (<10 нм), высокой фотостабильности, широким и непрерывным спектрам возбуждения, настраиваемой длине волны, удовлетворительной биосовместимости , низкая токсичность и отличные характеристики флуоресценции [5,6,7,8,9,10,11,12,13,14]. Например, Yang et al. успешно связали DOX с CD для усиления противоопухолевого лечения, что означает, что CD имеют большое значение для доставки лекарств в ядро ​​[1].

Ранее были предложены различные методы приготовления компакт-дисков, включая многочисленные материалы биомассы, карбонизацию, пассивацию и функционализацию поверхности [14, 15]. Подробно его можно разделить на два основных метода. Один из них - это подход «сверху вниз», дуговый разряд, метод лазерной абляции, электрохимическое травление и метод окисления, который относится к разбиению крупномасштабной углеродной структуры на углеродные наночастицы [16,17,18,19,20]. Другой метод - это метод «снизу вверх», который синтезирует углеродные точки из молекулярных предшественников, в основном включая гидротермальный подход, ультразвуковой метод и синтез с помощью волн [21,22,23,24]. Xu et al. полученные углеродные точки с помощью дугового разряда, окисления, экстракции и гель-электрофореза. Ming et al. приобрел углеродные точки путем электролиза. Ян и др. оптимизировал оригинальный гидротермальный метод для синтеза углеродных точек с различной флуоресценцией [21]. Однако эти методы ограничены из-за их сложного процесса синтеза, длительности процедуры, строгих требований к изготовлению и дорогостоящего сырья [25]. Более того, использование органических растворителей в качестве пассиваторов реакции может увеличить токсичность CD [26]. Кроме того, большинство упомянутых компакт-дисков излучали синюю флуоресценцию при возбуждении УФ-светом, что серьезно ограничивало их потенциал в области биомедицинской визуализации, что связано с сильным вмешательством в аутофлуоресценцию тканей.

Здесь мы синтезировали зеленые флуоресцентные компакт-диски с помощью зеленого и эффективного одностадийного контролируемого термического пиролиза дигидрата цитрата натрия и мочевины. DOX нековалентно конъюгировали на поверхности подготовленных компакт-дисков для доставки лекарств посредством гидрофобного взаимодействия и электростатического взаимодействия, а также π - π стекинг-взаимодействие [27,28,29]. Морфология и структура компакт-дисков были исследованы методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и рентгеноструктурного анализа. Оптические свойства оценивали с помощью спектрометра УФ-видимой области и спектров излучения фотолюминесценции (ФЛ). Замедленное высвобождение лекарственного средства осуществляли методом диализа. Поглощение клетками и внутриклеточное распределение DOX-CD исследовали с помощью флуоресцентной микроскопии. Противоопухолевый эффект DOX-CD оценивали с помощью стандартного анализа MTS. Визуализацию CD in vivo проводили на голых мышах Balb / c. Наконец, долгосрочную токсичность CD исследовали с помощью гистологического анализа. Следовательно, подготовленные компакт-диски могут стать потенциальным средством для визуализации in vivo и целевой доставки лекарств.

Материалы и методы

Материалы

Дигидрат цитрата натрия, мочевина, l-аргинин, этилендиамин ацетон, хининсульфат, фосфатно-солевой буфер (PBS), уксусная кислота, гидрофосфат динатрия и параформальдегид были получены от Sinopharm Chemical Reagent Co. Ltd (Шанхай, Китай). Набор для колориметрического анализа пролиферации клеток MTS (MTS), среда Игла, модифицированная Дульбекко (DMEM / высокое содержание глюкозы), раствор пенициллин-стрептомицин и раствор трипсин-ЭДТА были приобретены у Beyotime Biotechnology Co. Ltd (Шанхай, Китай). Фетальная бычья сыворотка (FBS) была получена от Tianhang Biotechnology Co. Ltd (Ханчжоу, Китай). Клетки рака яичников HO-8910 и эндотелиальные клетки пупочной вены человека EA.hy926 были получены из Шанхайского института питания и здоровья Китайской академии наук (Шанхай, Китай). Гидрохлорид доксорубицина (DOX) был приобретен у Sigma-Aldrich (Шанхай, Китай). Мешки для диализа (MWCO =1000 Да) были приобретены в SpectrumLabs (Лос-Анджелес, Калифорния, США).

Синтез CD и DOX-CD

Вкратце, дигидрат цитрата натрия (0,2 ммоль) и мочевина (5 ммоль) сначала растворяли в 1 мл деионизированной воды. Затем смесь переносили в стеклянный сосуд и карбонизировали при 200 ° C в течение 1 ч. После этого добавляли 1 мл деионизированной воды и ацетон (об. / Об., 1/3) и центрифугировали при 10000 об / мин в течение 10 минут три раза.

DOX был конъюгирован на CD посредством нековалентного взаимодействия. Вкратце, DOX · HCl (0,5 мг) добавляли к 5 мл CD (5 мг / мл) и затем перемешивали в течение 48 часов в темноте. Полученный раствор диализовали против деионизированной воды в диализном мешке (MWCO =1000 Да) в течение 24 часов для получения DOX-CD. Наконец, DOX-CD сушили вымораживанием и хранили при температуре 4 ° C.

Характеристика CD и DOX-CD

Морфология размеров компакт-дисков была охарактеризована с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ, FEI Tecnai G2 Spirit). Измерения эмиссии ФЛ проводили на флуоресцентном спектрофотометре LS55 (PerkinElmer, Waltham, MA, USA). Квантовый выход ( QY ) CD определяли с использованием раствора сульфата хинина в H 2 SO 4 в качестве ссылки. Кристаллическую структуру наблюдали с помощью инфракрасного спектрофотометра с преобразованием Фурье Bruker Tensor27 (Pike Corporation, Мэдисон, Висконсин). Рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (XPS) проводили на спектрометре ESCALAB250Xi (Thermo, США). Дзета-потенциал измеряли с помощью потенциометра Zeta (Malvern Panalytical, Малверн, Великобритания).

Исследование выпуска лекарств in vitro

Высвобождение лекарственного средства DOX из DOX-CD in vitro исследовали с использованием диализного мешка. Вкратце, DOX-CD загружали в диализный мешок и погружали в PBS (pH 7,4 и 5,0), соответственно, затем помещали в инкубатор со встряхиванием (37 ° C, 100 об / мин). В заранее установленное время отбирали образцы объемом 0,5 мл и заменяли тем же объемом PBS. Высвободившийся DOX регистрировали по интенсивности флуоресценции при 590 нм.

Тест на цитотоксичность in vitro

Клеточную цитотоксичность DOX-CD определяли с помощью MTS-теста против клеток рака яичника HO-8910 и эндотелиальных клеток пупочной вены EA.hy926 [30, 31]. Вкратце, клетки высевали в 96-луночный планшет в концентрации 0,5 × 10 5 . клеток / мл, выдерживается в течение 24 ч, чтобы позволить клеткам прикрепиться. Затем в каждую лунку добавляли DOX-CD в различных концентрациях. После 24 ч инкубации среду аспирировали и в каждую лунку добавляли 90 мкл среды и 10 мкл MTS. Через 4 часа оптическую плотность при 490 нм измеряли с помощью считывающего устройства для микропланшетов (BioTek Epoch, Service Card). Жизнеспособность клеток выражалась в процентах от выживших клеток и сообщалась как среднее значение трех измерений.

Исследование визуализации клеток in vitro

Клетки рака яичников HO-8910 инокулировали на 6-луночный планшет и инкубировали при 37 ° C в течение 24 часов для прикрепления клеток. Затем клетки инкубировали с DOX-CD, чтобы обеспечить поглощение клетками. После 4 ч инкубации среду удаляли, клетки трижды промывали холодным PBS и фиксировали 4% параформальдегидом в течение 10 мин. Наконец, морфология и распределение флуоресценции клеток были визуализированы с помощью флуоресцентного микроскопа (Leica Microsystems, Wetzlar, Hessen, German).

In Vivo Imaging

Эксперименты на животных были одобрены Комитетом по уходу за животными Медицинского университета Сюйчжоу [32]. Голых мышей Balb / c использовали для оценки потенциала CD при флуоресцентной визуализации. Вкратце, голым мышам Balb / c вводили подкожно водный раствор CDs (50 мкл, 6 мг / мл) в место инъекции после внутрибрюшинной инъекции 2% пентобарбитала для анестезии. Кроме того, биораспределение CD в организме мышей также исследовали путем инъекции CD (5 мг / кг) через хвостовую вену. Различные органы (сердце, почки, селезенка, печень, мочевой пузырь) были собраны для оценки флуоресценции в различные моменты времени. Флуоресцентные изображения животных получали на системе визуализации Tanon-5200Multi Gel, и время экспозиции составляло 1,0 с для всех флуоресцентных изображений.

Исследование токсичности in vivo

Мышей Kunming (самки, 7 недель) использовали для исследования долгосрочной токсичности CD in vivo. Мышей Kunming случайным образом разделили на 2 группы:CD и контрольную группу. Мышам вводили PBS и CD через хвостовую вену (6 мг / кг). Затем через 7 и 21 день инъекции собирали основные органы, включая сердце, легкие, почки, печень и селезенку. После этого органы фиксировали 4% параформальдегидом, нарезали и окрашивали гематоксилином и эозином (H&E). Наконец, гистологические срезы наблюдали под оптическим микроскопом (Leica Microsystems, Wetzlar, Hessen, German).

Результаты и обсуждение

Характеристика CD и DOX-CD

Компакт-диски были приготовлены с помощью одностадийной стратегии с использованием дегидрата цитрата натрия и мочевины (дегидрат цитрата натрия / мочевина =1/25) при 200 ° C в течение 1 часа. DOX был ковалентно конъюгирован на поверхности подготовленных CD для доставки лекарства (схема 1). Как показано на ПЭМ-изображении (рис. 1а), компакт-диски имели однородную сферическую морфологию со средним диаметром 2,75 нм и относительно узким распределением по размерам. Кроме того, кристаллическую структуру компакт-дисков можно было наблюдать с помощью ПЭМ-изображения высокого разрешения (вставка на рис. 1а), что указывает на наличие хорошо кристаллической структуры с заметными полосами на решетке.

Схема изготовления компакт-дисков ( а ) и DOX-CD ( b )

Характеристики компакт-дисков. а ПЭМ-изображения компакт-дисков (вставка, ПЭМ-изображения высокого разрешения). б Распределение компакт-дисков по размерам. c Ультрафиолетовое и видимое поглощение DOX, CD и DOX-CD, а на вставках показаны компакт-диски при естественном и ультрафиолетовом свете. г FTIR-спектры CD и e Излучение ФЛ компакт-дисков с длинами волн возбуждения от 340 нм до 440 нм с шагом 20 нм. е Спектр XPS компакт-дисков

Химическая структура компакт-дисков была охарактеризована с помощью ИК-Фурье спектроскопии. Как показано на рис. 1d, острые пики на 3499 см −1 и 1729 см −1 отнесены к –OH и –COOH соответственно, а на 780 см −1 и 1372 см −1 можно отнести к N – H. Можно сделать вывод, что как карбоксильные, так и аминогруппы существуют на поверхности углеродных точек как функциональные группы и модифицируют биологические макромолекулы с определенными функциями, что дает возможность для дальнейших прикладных исследований углеродных точек.

Кроме того, оптические свойства компакт-дисков были исследованы с помощью спектроскопии поглощения в УФ-видимой области и спектроскопии фотолюминесценции. Как показано на фиг. 1c, компакт-диски показали пик поглощения при 410 нм, а DOX показал пик поглощения при 500 нм. В то время как DOX-CD сохраняли пики поглощения CD и DOX при 410 нм и 500 нм, соответственно, что указывает на успешное конъюгацию DOX на CD. Более того, как показано на вставке на фиг. 1c, водный раствор DOX-CD имел светло-желтый цвет и был прозрачным при естественном освещении, а орех стал ярко-зеленым при возбуждении УФ-излучением. Кроме того, был рассчитан квантовый выход флуоресценции, равный 93% при использовании сульфата хинина в качестве эталона ( QY =54%). Поскольку компакт-диски возбуждались на длинах волн от 340 до 440 нм, пик ФЛ практически не сдвигался, что указывает на независимые от возбуждения эмиссионные свойства компакт-дисков. Максимальная длина волны возбуждения и пик ФЛ компакт-дисков составляют 400 и 525 нм соответственно. Независимое от возбуждения поведение ФЛ может быть результатом однородных поверхностных состояний КД [33].

Кроме того, элементный состав компакт-дисков был определен методом XPS. Как показано на рис. 1f, спектр XPS определил, что компакт-диски в основном состоят из углерода ( C ), азот ( N ) и кислород ( O ) и соответствующее атомное соотношение которых составляло 78,39%, 7,52% и 14,1% по отдельности. Три типичных пика C 1S , N 1S , и O 1S наблюдается при 284,8, 399,5 и 532,6 эВ соответственно. Чтобы быть конкретным, C 1S На спектре отображены 3 пика при 284,8, 286,7 и 288,3 эВ, что свидетельствует о наличии связи C – C, C – N, C – O или C =O по отдельности (рис. S1A). Спектр высокого разрешения для N 1S обнаружил пик при 399,5 эВ, который был отнесен к C – N. Кроме того, O 1 с Спектр также подтвердил наличие связи C =O и C – O при 531,9 и 532,6 эВ соответственно (рисунок S1B).

Интенсивность флуоресценции компакт-дисков сохраняла прекрасную стабильность как при 4 ° C, так и при комнатной температуре (рис. S2A). Снижением интенсивности флуоресценции при 4 ° C за 2 недели менее чем на 10% можно пренебречь. Следовательно, ожидается, что углеродные точки обладают долговременной стабильностью, чтобы их можно было использовать в качестве биомедицинского средства визуализации.

На рисунке S2B показано, что интенсивности ФЛ CD уменьшаются в водных растворах с высоким (> 10) или низким (<3) pH. Тем не менее интенсивность ФЛ была стабильной в водном растворе с pH 3–10. Свежеприготовленные компакт-диски, применяемые для биомаркинга и биовизуализации, необходимо совместно инкубировать с клетками, где условия pH примерно нейтральны (pH =6–8), что гарантирует стабильность PL. Теоретически это указывает на то, что приготовленные компакт-диски могут излучать флуоресценцию с высокой стабильностью в клетках для биомаркинга и биоимиджинга.

Чтобы выяснить флуоресцентную стабильность компакт-дисков, был проведен тест на флуоресценцию против фотообесцвечивания. Как показано на рисунке S2C, по сравнению с квантовыми точками (CdTe) и традиционными флуоресцентными красителями (DAPI) углеродные точки показали не только более высокую интенсивность флуоресценции, но и превосходную стойкость к фотообесцвечиванию. Кроме того, компакт-диски также были хорошо диспергированы в различных растворах, таких как деионизированная вода, PBS, среда FBS, среда DMEM и среда CM1-1, ожидая превосходной стабильности в системе крови (рис. S3).

Компакт-диски показали значение дзета-потенциала -31,1 мВ (рис. S4), что можно приписать существованию кислородных и карбоксильных функциональных групп на поверхности этих частиц. Потенциально положительно заряженный DOX может быть физически прикреплен к поверхности CD посредством электростатического взаимодействия с карбоксильной группой и гидрофобного взаимодействия. DOX-CD демонстрируют значение дзета-потенциала -9,7 мВ, что подтверждает изготовление комплексов DOX-CD. Кроме того, компакт-диски содержат sp 2 -углеродная сеть, которая может загружать ароматическую структуру DOX через сильный π - π взаимодействия. Оптимальную эффективность инкапсуляции и эффективность загрузки лекарственного средства исследовали при различных концентрациях DOX. Как показано на рисунке S5, максимальная эффективность инкапсуляции была рассчитана как 50,82% с соответствующей эффективностью загрузки 6,82% при 0,1 мг / мл DOX.

Высвобождение лекарственного средства с DOX-CD in vitro

Поведение in vitro высвобождения DOX из DOX-CD проводили в PBS для исследования pH-чувствительного высвобождения DOX. Чтобы продемонстрировать это, DOX-CD инкубировали при различных значениях pH (pH 7,4, 6,0 и 5,0) и отслеживали высвобождение DOX. Как показано на фиг. 2, DOX-CD показали профили замедленного высвобождения при pH 7,4, 6,0 и 5,0 в течение периода покоя. Результаты показали, что высвобождение DOX зависит от pH. Только 13% DOX высвободилось в течение 8 часов, когда DOX-CD инкубировали при pH 7,4. Однако, когда значение pH было снижено до 6,0 или 5,0, более 35% или 65% DOX было высвобождено из DOX-CD соответственно, что свидетельствует о чувствительности DOX-CD к низкому pH. Он продемонстрировал, что количество высвобожденного DOX увеличивается при более низком pH, что объясняется повышенным протонированием –NH 2 группы на DOX в кислой среде. Следовательно, DOX-CD могут препятствовать преждевременной утечке DOX во время кровообращения и увеличивать внутриклеточное высвобождение лекарственного средства. Это очень полезно для эффективного лечения рака.

Профиль высвобождения DOX для DOX-CD in vitro при pH 5,0, 6,0 и 7,4

Тест на цитотоксичность in vitro

Проблема биосовместимости имеет решающее значение для компакт-дисков для применения в биомедицинской визуализации и доставке лекарств. Цитотоксичность CD в различных концентрациях оценивали в отношении клеток рака яичников HO-8910 и эндотелиальных клеток пупочной вены EA.hy926. Как показано на рис. 3а, клетки HO-8910 и EA.hy926 сохраняли высокую жизнеспособность выше 85% даже при высокой концентрации 5 мг / мл, что указывает на превосходную биосовместимость и низкую цитотоксичность CD.

Цитотоксичность клеток in vitro. а Биосовместимость CD с клетками HO-8910 и EA.hy926. б Клеточная цитотоксичность DOX-CD и CD против опухолевых клеток HO-8910. Значения выражены как среднее ± стандартное отклонение, ( n =3)

В сочетании с DOX, DOX-CD проявляли зависящую от концентрации DOX жизнеспособность клеток против клеток рака яичников HO-8910. Как показано на рис. 3b, жизнеспособность клеток DOX-CD была значительно ниже, чем жизнеспособность клеток без DOX, особенно когда концентрация DOX была выше 0,05 мг / мл, что указывает на превосходный противораковый эффект DOX-CD. P>

Исследование клеточного поглощения и маркировки in vitro

Чтобы оценить способность DOX-CD к внутриклеточному захвату, визуализацию клеток исследовали на клетках HO-8910. Как показано на фиг. 4, внутри раковых клеток наблюдалась яркая зеленая и красная флуоресценция, связанная с присутствием CD и DOX, соответственно. В частности, интенсивный зеленый флуоресцентный сигнал, в основном локализованный в цитоплазме, указывает на внутриклеточное распределение CD. Напротив, красный сигнал был значительно сильнее в ядрах клеток по сравнению с цитоплазмой, предполагая, что DOX может разъединяться с CD и перемещаться непосредственно в ядра клеток, что связано с его высоким сродством с ДНК. Это можно объяснить тем, что низкое значение pH (5,0) в эндосоме и лизосоме может способствовать высвобождению DOX из DOX-CD. Следовательно, DOX-CD могут быть многообещающим агентом для мечения клеток и внутриклеточной доставки лекарств.

Поглощение клетками DOX-CD клетками HO-8910 in vitro. Масштабная линейка =50 мкм

Исследование изображений животных in vivo

Голой мыши подкожно вводили водный раствор CDs (50 мкл, 6 мг / мл). Затем мышь анестезировали путем внутрибрюшинной инъекции 1% пентобарбитала и визуализировали с помощью системы визуализации Tanon-5200Multi Gel при возбуждающем свете 488 нм и эмиссионном фильтре 535 нм. Как показано на фиг. 5а, в месте введения наблюдалась сильная зеленая флуоресценция, подразумевая, что флуоресценция CD могла эффективно проникать через кожу и ткани мышей. Более того, мышь оставалась здоровой после инъекций, что указывает на превосходную биосовместимость и низкую токсичность CD для животных. Учитывая все результаты, компакт-диски были пригодны в качестве выдающегося люминесцентного зонда для биовизуализации in vitro и in vivo.

Тест на животных in vivo. а Флуоресцентная визуализация животных с помощью компакт-дисков. б Получение изображений ex vivo мышей после внутривенной инъекции компакт-дисков в разные периоды времени

Кроме того, биораспределение и путь выведения CD осуществлялись путем инъекции нанозонда через хвостовую вену. В разные моменты времени (0, 0,5, 1, 3 ч) различные органы иссекались для флуоресцентной визуализации. Как показано на фиг. 5b, почка и мочевой пузырь после инъекции показали гораздо более сильный сигнал флуоресценции по сравнению с другими органами, включая сердце, селезенку и печень. Кроме того, сигнал флуоресценции в почках значительно увеличился в течение 0,5 часа после инъекции и постепенно уменьшился через 1 час. Затем сигнал флуоресценции в мочевом пузыре постепенно увеличивался от 0,5 часа до 1 часа, указывая на то, что компакт-диски были доставлены в мочевой пузырь из почек. Результат показал, что CD могут выводиться и выводиться почками и мочевым пузырем.

Тест на долговременную токсичность in vivo

Кроме того, было проведено исследование долгосрочной токсичности in vivo, чтобы полностью изучить возможности использования компакт-дисков в клинических исследованиях. Мышам Kunming вводили через хвостовую вену PBS и CD, и через 7 и 21 день отбирали основные органы (сердце, легкие, почки, печень, селезенку) для гистологического анализа. Впоследствии изображения гистологических тканей были отображены под микроскопом, чтобы оценить патологические различия между экспериментальными группами и контрольной группой. Как показано на фиг. 6, никаких заметных повреждений органов и воспалительных поражений в основных органах животных, которым вводили CD, не наблюдалось, что позволяет предположить, что свежеприготовленные CD безопасны для клинического использования и исследования in vivo. Следовательно, синтезированные зеленые компакт-диски были биосовместимы в качестве биомаркера и зонда для биовизуализации.

Гистологический анализ основных органов через 7 и 21 день введения CD. Масштабная линейка =100 мкм

Заключение

В заключение, эта работа продемонстрировала рентабельное приготовление зеленых флуоресцентных компакт-дисков с высоким QY 93% для биовизуализации и улучшенной внутриклеточной доставки лекарств. DOX был успешно конъюгирован на CD с образованием DOX-CD с хорошей кристаллической структурой, замечательной водной стабильностью и превосходными фотолюминесцентными свойствами. DOX-CD могут реагировать на среду внутриклеточного pH, способствуя инициированному кислотой внутриклеточному высвобождению. Из-за чувствительности к pH, DOX-CD показали эффективное ингибирование пролиферации клеток HO-8910. DOX-CD продемонстрировали превосходную способность мечения клеток и реагировали на эндо- / лизосомный pH, высвобождая DOX внутри клеток. CD действовали как флуоресцентные зонды как in vitro, так и in vivo. Наконец, гистологический анализ не наблюдал заметного токсического эффекта у мышей, леченных CD. Тем не менее, работа продемонстрировала, что компакт-диски, полученные рентабельным методом, могут иметь большой потенциал в области биомедицинской визуализации и внутриклеточной доставки лекарств.

Доступность данных и материалов

Все данные, полученные или проанализированные в ходе этого исследования, включены в эту опубликованную статью и файлы с дополнительной информацией к ней.

Сокращения

компакт-диски:

Углеродные точки

DOX:

Доксорубицин

компакт-диски DOX:

Углеродные точки, захваченные доксорубицином

FBS:

Фетальная бычья сыворотка

Анализ MTS:

Набор для колориметрического анализа пролиферации клеток MTS

PBS:

Физиологический раствор с фосфатным буфером

QY :

Квантовый выход

ТЕМ:

Просвечивающая электронная микроскопия

XPS:

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия


Наноматериалы

  1. Нановолокна и нити для улучшенной доставки лекарств
  2. PLGA-липидные наночастицы с отслеживанием 131I как носители доставки лекарств для целевого химиотерапевтическо…
  3. Наночастицы кремнезема для доставки внутриклеточного белка:новый подход к синтезу с использованием зеленог…
  4. Получение наноструктуры Au @ TiO2 - оболочка и ее применение для разложения и обнаружения метиленового синего
  5. Простой подход к синтезу флуоресцентных квантовых точек углерода из сточных вод тофу
  6. Возобновляемый флуоресцентный зонд BHN-Fe3O4 @ SiO2 Гибридная наноструктура для Fe3 + и ее применение в биоимиджинге
  7. Сапонины Platycodon из Platycodi Radix (Platycodon grandiflorum) для зеленого синтеза наночастиц золота и серебра
  8. Простой синтез углеродных точек полидофамина в одной емкости для фототермической терапии
  9. Получение с помощью серной кислоты точек карбонизированного полимера с красным светом и применение био-визу…
  10. Фототермическая / pH-система доставки лекарств с двойной реакцией на амино-терминированный HBP-модифицированны…