Au@TiO_2纳米核壳与HMME结合体的制备及其光动力疗效初探

光动力疗法(PDT)是一种高效、安全、微创的新型治疗方法,国产光敏剂血卟啉单甲醚(HMME)介导的光动力疗法由于其成分单一、单态氧产量高及光敏周期短,临床上已用于脑胶质瘤和鲜红斑痣的治疗。为了进一步提高光动力疗效,本研究基于晶种生长法制备稳定粒径均一的吸收峰在530nm的阳离子金纳米球。采用毒性低且阴离子电解活化作用强的聚(四-苯乙烯磺酸钠)(PSS)进行修饰。利用静电吸引力将钛源TiCl_3水解的TiOH^(2+)与其结合并氧化制备AuNP@TiO_2核壳,通过改变NaHCO_3量制得不同TiO_2壳层厚度的AuNP@TiO_2核壳,并进一步将其与HMME结合制备结合体。采用紫外-可见吸收光谱、红外光谱、激光纳米粒度仪和透射电镜对所制样品进行表征。结果表明新型的光敏剂粒径均匀,结构稳定。最后采用细胞实验验证了其光动力疗效。总之,该研究合成了新型的Au@TiO_2-HMME纳米光敏剂,通过人口腔表皮样癌细胞系KB细胞与新型核壳纳米结构的光动力作用,与纯HMME相比,在最优条件下可提高约35%的细胞杀伤率。

金纳米颗粒介导的细胞光穿孔表征方法

提出了一种新的表征方法--膜电位测量。膜电位恢复时间与膜穿孔尺寸相对应,因此建立起细胞膜穿孔尺寸的大小与激光能量阈值之间的关系,可为准确地向细胞内递送不同分子量的外源物质提供理论支持。将金纳米颗粒与胃癌细胞共同培养,在保证细胞不受金纳米颗粒毒性影响的前提下,选择不同能量纳秒脉冲激光照射共孵育后的胃癌细胞,并采用碘化丙啶(PI)和钙黄绿素乙酰甲酯(Calcein-AM)对穿孔后的细胞进行染色验证。结果发现:当加入直径为100 nm的金纳米颗粒,其数量与细胞数比为400\:1,激光能量密度在20 mJ/cm^2时,可以在保证细胞活性的前提下成功实现532 nm脉冲激光的细胞膜穿孔;在穿孔条件下,采用光标测技术测量细胞膜电位,发现细胞膜电位先增加后复原,最大增量为50 mV,恢复时间为250 s。膜电位结果再次验证,光穿孔造成的细胞膜损伤是可以恢复的,而且可以用膜电位变化来表征。