具有聚集诱导发光性质的脂滴靶向光敏剂用于骨肿瘤细胞成像和光动力治疗

目的探讨聚集诱导发光材料LD-Orange对骨肿瘤细胞的生物相容性,肿瘤细胞内吞能力,细胞器定位和对骨肿瘤细胞的光动力杀伤效果。方法采用骨肿瘤细胞系143B作为模型细胞,应用激光共聚焦成像探究LD-Orange与143B细胞孵育后的荧光成像以评估其内吞性能,用商业脂滴染料尼罗红(Nile Red)和LD-Orange共染,应用激光共聚焦成像确定其亚细胞定位并评估其细胞器靶向性能,用DCFH-DA作为活性氧指示剂,探究LD-Orange的细胞内、外活性氧产生能力,用Calcein-AM/碘化丙锭(PI)细胞活性检测试剂盒和噻唑蓝(MTT)实验评估研究细胞杀伤和生物相容性,采用t检验确定实验组和对照组之间的显著性。结果LD-Orange能够被骨肉瘤细胞系143B内吞,定位于细胞脂滴中,且其与商业脂滴染料具有95%的共染率,是一种靶向脂滴的染料。在30 mW/cm^(2)的低功率普通LED白光的照射下,LD-Orange表现出优异的活性氧产生能力。MTT细胞毒性实验表明,与对照组143B细胞存活率比较LD-Orange为15μmol/L时,143B细胞存活率不受影响(t=0.474,P>0.05),差异无统计学意义。而实验组经过白光(30 mW/cm^(2))照射后,143B细胞的杀伤率为98.27%(t=39.610,P<0.01)。结论LD-Orange具有良好的生物相容性,其能够被骨肉瘤细胞143B内吞,具有高的脂滴靶向性,具备较为优异的活性氧产生能力。LD-Orange对骨肿瘤细胞的脂滴良好的靶向成像能力和荧光成像引导下对骨肉瘤细胞的光动力治疗效果确认其为一种有效的脂滴细胞器靶向性光敏剂,为协助下的骨肉瘤外科手术等治疗手段的效果提升提供了较为有效的尝试。

具有聚集诱导发光性能的高效增敏剂用于骨肉瘤的光热治疗研究

目的探讨BITT的聚集诱导发光(AIE)性质,骨肉瘤细胞靶向性、荧光成像以及光热治疗效果。方法采用MG63、143B细胞作为模型细胞,探讨其生物相容性,以商业细胞核染料Hoechst 33342为比较对象,探讨其细胞内定位区域及抗光漂白性,应用激光照射,探讨其对肿瘤细胞的暗毒性和光热治疗效果,激光照射和黑暗组两组间比较采用t检验。结果随着激光功率的提高、浓度的升高,BITT溶液的温度迅速升高。浓度40μmol/L的BITT溶液在激光照射153 s后可达45℃,相同条件下60μmol/L可达49.5℃。随着激光功率的提高,浓度60μmol/L的BITT溶液的温度迅速升高,1 W/cm^(2)的660 nm激光照射300 s可达58.8℃。BITT即使在低浓度(20μmol/L)下也能显示出优异的光热性能。激光共聚焦显示BITT主要定位在骨肉瘤细胞质中,具有优异的光稳定性。采用低能量(0.3 W/cm^(2))的660 nm激光照射,其光热治疗杀伤效果显示,在较低的浓度下(16μmol/L),肿瘤细胞可被大比例杀伤(杀伤率>90%)。结论BITT在水溶液中具有良好的光热转换能力,其良好的光热转化能力、生物相容性、光稳定性能为后续光热治疗协同放疗增敏研究提供良好的增敏剂及基础技术支持,为骨肉瘤外科手术的协同治疗带来新的协同治疗方式选择。

具有聚集诱导发光特性的线粒体靶向荧光探针在骨肿瘤诊疗中的应用

目的探讨MeTTPy的聚集诱导发光(AIE)性质,细胞器靶向性,单光子成像效果,以及光动力治疗(PDT)效果。方法采用人源骨肉瘤细胞系MG63细胞作为细胞模型,探讨MeTTPy浓度为1μmol/L时的生物相容性,以商业线粒体染料为比较对象,探讨其亚细胞水平的靶向区域和靶向能力,并探讨其活性氧(ROS)产生能力,应用28 mw/cm^(2)白光光源辐照,探讨其不同浓度对肿瘤细胞的杀伤率,应用活死细胞染色法评价MeTTPy对MG63肿瘤细胞的潜在的光动力治疗效果。采用t检验确定治疗组与对照组之间的显著性。结果MeTTPy浓度为1μmol/L时具有良好的生物相容性,其对线粒体的靶向性能与商业线粒体染料具有90%的共染率,对活细胞中的线粒体具有高特异性靶向;MeTTPy具有较强的原位ROS产生能力,其ROS产生量与对照组比较明显增加;细胞毒性测试实验显示,与对照组MG63细胞存活率比较,MeTTPy浓度为2.5μmol/L时MG63细胞存活率不受影响(t=1.862,P>0.05),差异无统计学意义,表现出其良好的生物相容性。采用低功率白光光源照射下(28 mw/cm^(2)),MeTTPy在较低的浓度下(2.5μmol/L),MG63细胞可被大比例杀伤(杀伤率>92%,t=16.35,P<0.05),显示出MeTTPy对肿瘤细胞具有良好的光疗效果。结论MeTTPy具有良好的荧光成像功能,对线粒体具有高靶向性,具有高效率的ROS产生能力,能够对骨肉瘤细胞进行高效杀伤,是一款高效的光敏剂,可以作为骨肉瘤等肿瘤细胞进行手术切除等治疗方式的良好辅助。

一种聚集诱导发光光热剂用于骨肉瘤诊疗研究

目的探讨具有聚集诱导发光(AIE)性质的新型荧光分子(AIEgens)构建的纳米颗粒(2TT-oC6B NPs)的光热和荧光成像性能,以及其对骨肉瘤细胞的杀伤效果和体内肿瘤靶向能力。方法首先用不同功率(0.5、1.0和1.5 W/cm^(2))808 nm激光和不同浓度(0、25、50、100、200μmol/L)的2TT-oC6B NPs磷酸盐缓冲液(PBS)溶液进行体外光热性能检测,然后采用143B作为模型细胞,探讨其生物相容性和光热杀伤效果,最终用K7M2细胞接种在BALB/c小鼠皮下,构建小鼠肿瘤模型,通过尾静脉注射2TT-oC6B NPs 5 mg/kg检测其体内肿瘤靶向能力。采用t检验确定实验组与对照组之间的显着性。结果与对照组比较,2TT-oC6B NPs在808 nm激光照射下最高温度可升至约70℃并具有近红外二区发光成像能力;CCK-8实验表明,与对照组143B细胞存活率比较,100μmol/L时143B细胞存活率不受影响(t=1.734,P>0.05),差异无统计学意义,表现出其良好的生物相容性。而经过808 nm激光照射后143B细胞存活率显著下降(t=15.01,P<0.05),表现出其优异的光热杀伤效果;同时活/死细胞染色更直接的呈现了这一结果;小鼠体内肿瘤成像结果表明其能在30 min内就富集在肿瘤部位并长时间保留。结论2TT-oC6B NPs具有优异的光热转换性能和荧光成像能力,其本身具有良好地生物相容性,而当在808 nm激光照射下展现出高效的光热杀伤效果。同时它能迅速靶向肿瘤,并在瘤内长期富集,这表明其可能作为骨肿瘤外科手术切除的一种良好辅助治疗方式,是一个性能优异的骨肉瘤诊疗一体化探针。