Яңалыклар

Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт.Сез кулланган браузер версиясенең CSS ярдәме чикләнгән.Иң яхшы тәҗрибә өчен без яңартылган браузерны кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'та туры килү режимын сүндерегез).Шул ук вакытта, дәвамлы ярдәмне тәэмин итү өчен, без сайтны стильләр һәм JavaScriptсыз күрсәтәчәкбез.
Эффектив фотосенситизаторлар фототерапиянең киң кулланылышы өчен аеруча мөһим.Ләкин, гадәти фотосенситизаторлар, гадәттә, кыска дулкын озынлыгын үзләштерүдән, фотостостеллылыкның җитәрлек булмавыннан, реактив кислород төрләренең аз квант җитештерүчәнлегеннән һәм ROS агрегат-сүндерүдән интегәләр.Монда без инфракызыл (NIR) супрамолекуляр фотосенситизатор (RuDA) турында хәбәр итәбез, Ru (II) -арен органометаль комплексларын су эремәсендә үз-үзен җыю.RuDA агрегатланган хәлдә бердәнбер кислород (1O2) барлыкка китерә ала, һәм ул өчпочмак системасы арасындагы кроссовер процессының сизелерлек артуы аркасында ачык агрегатлаштырылган 1O2 буын тәртибен күрсәтә.808 нм лазер нуры астында, RuDA 1O2 квант уңышын 16,4% күрсәтә (FDA белән расланган индокянин яшел: ΦΔ = 0,2%) һәм югары фототермаль конверсия эффективлыгы 24,2% (коммерция алтын нанородлар).: 21,0%, алтын наношелллар: 13,0%).Моннан тыш, яхшы биокомплективлыгы булган RuDA-NPлар өстенлек белән шеш урыннарында җыела ала, фотодинамик терапия вакытында шешнең регрессиясенә китерә, вивода шеш күләменең 95,2% кимүе.Бу агрегатны көчәйтүче фотодинамик терапия уңайлы фотофизик һәм фотохимик үзенчәлекләре булган фотосенситизаторларны үстерү стратегиясен тәкъдим итә.
Гадәттәге терапия белән чагыштырганда, фотодинамик терапия (PDT) - спатиотемпораль контроль, инвазив булмаган, наркотикларга каршы тору, 1,2,3 тискәре йогынтысын киметү кебек мөһим өстенлекләре аркасында яман шеш авыруы өчен җәлеп итүчән дәвалау.Lightиңел нурланыш астында кулланылган фотосенситизаторлар актив реактив кислород төрләрен (ROS) формалаштырырга мөмкин, бу апоптоз / некроз яки иммун реакцияләргә китерә4,5. Ләкин, күпчелек гадәти фотосенситизаторлар, мәсәлән, хлориннар, порфириннар һәм антракиноннар чагыштырмача кыска дулкын озынлыгына ия (ешлыгы <680 нм), шулай итеп биологик молекулаларның (мәсәлән, гемоглобин һәм меланин) үзләшүе аркасында яктылыкның начар үтеп керүенә китерә. күренгән төбәк6,7. Ләкин, күпчелек гадәти фотосенситизаторлар, мәсәлән, хлориннар, порфириннар һәм антракиноннар чагыштырмача кыска дулкын озынлыгына ия (ешлыгы <680 нм), шулай итеп биологик молекулаларның (мәсәлән, гемоглобин һәм меланин) үзләшүе аркасында яктылыкның начар үтеп керүенә китерә. күренгән төбәк6,7. Однако большинство обычных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, обладают относительно коротковолновым поглощением (частота < 680 нм), что приводит к плохому проникновению света из-за интенсивного поглощения биологических молекул (например, гемоглобина и меланина) в видимая область6,7. Ләкин, хлориннар, порфириннар һәм антракиноннар кебек еш очрый торган фотосенситизаторлар чагыштырмача кыска дулкын озынлыгына ия (<680 нм), биологик молекулаларның (мәсәлән, гемоглобин һәм меланин) күренеп торган төбәктә көчле үзләшүе аркасында начар яктылыкка үтеп керәләр.6 680 nm 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6导致 光 穿透性 差。6 680 nm 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6吸收 吸收 吸收 I 吸收 HI 导致 光 穿透性。 Однако большинсто постнысибилизоров, таких как хинины, порфирины һәм ант кининоны, имеют относительно коротковолново поглощение (частота <680 нм) из-за слного плом Ләкин, хлориннар, порфириннар һәм антракиноннар кебек традицион фотосенситизаторларның чагыштырмача кыска дулкын озынлыгы (ешлыгы <680 нм) бар, гемоглобин һәм меланин кебек биомолекулаларның көчле үзләштерүе аркасында яктылыкның начар үтеп керүе.Күренгән мәйдан 6.7.Шуңа күрә, 700–900 нм “терапевтик тәрәзәдә” активлашкан инфра-кызыл (NIR) сеңдерүче фотосенситизаторлар фототерапия өчен бик яраклы.Инфракызыл яктылык биологик тукымалар тарафыннан иң аз сеңгәнгә, ул тирән үтеп керүгә һәм азрак фотодамажга китерергә мөмкин.
Кызганычка каршы, булган NIR-сеңдерүче фотосенситизаторлар, гадәттә, начар фотостостиллылыкка, аз кислород (1O2) җитештерү куәтенә, һәм агрегатлаштырылган 1O2 сүндерүгә ия, бу аларның клиник кулланылышын чикли10,11.Гадәттәге фотосенситизаторларның фотофизик һәм фотохимик үзлекләрен яхшырту өчен зур көч куелса да, әлегә кадәр берничә доклад NIR-сеңдерүче фотосенситизаторларның бу проблемаларны чишә алулары турында хәбәр иттеләр.Моннан тыш, берничә фотосенситизатор 800 нмнан артык яктылык белән нурланганда 1O212,13,14 эффектив җитештерү өчен вәгъдә күрсәтте, чөнки фотон энергиясе якын-ИР төбәгендә тиз кими.Трифениламин (TFA) электрон донор буларак һәм [1,2,5] тиадиазол- [3,4-i] дипиридо [a, c] феназин (TDP) электрон кабул итү төркеме буларак Донор-кабул итүче (DA) класс буяулары инфракызыл биоимиграция II һәм тар полоса аркасында фототермаль терапия (PTT) өчен киң өйрәнелгән буяулар, инфракызылга якын.Шулай итеп, DA тибындагы буяулар PDT өчен IR-дулкынлану белән кулланылырга мөмкин, гәрчә алар PDT өчен фотосенситизатор буларак бик сирәк өйрәнелгән.
Билгеле булганча, фотосесизаторларның интерсистема кисешүенең югары эффективлыгы 1O2 формалашуга ярдәм итә.ISC процессын алга җибәрү өчен уртак стратегия - авыр атомнар яки махсус органик моиетлар кертеп фотосенситизаторларның спин-орбита кушылуын (SOC) көчәйтү.Ләкин, бу ысулның кайбер кимчелекләре һәм чикләүләре бар19,20.Күптән түгел, супрамолекуляр үз-үзен җыю молекуляр дәрәҗәдә функциональ материаллар ясау өчен иң акыллы ысул белән тәэмин итте, 21,22 фототерапиядә күп өстенлекләр белән: (1) үз-үзенә җыелган фотосенситизаторлар тасма структураларын формалаштыру мөмкинлегенә ия булырга мөмкин.Төзелеш блоклары арасындагы орбиталарның кабатлануы аркасында энергия дәрәҗәләрен тыгызрак таратучы электрон структураларга охшаган.Шуңа күрә, аскы ялгыз дулкынланган хәл (S1) һәм күрше өчле дулкынланган хәл (Tn) арасындагы энергия матчы яхшырачак, бу ISC процессы 23, 24 өчен файдалы..(3) Супрамолекуляр җыю мономерның эчке молекулаларын оксидлашудан һәм деградациядән саклый ала, шуның белән фотосенситизаторның фотостостеллыгын сизелерлек яхшырта.Aboveгарыдагы өстенлекләрне исәпкә алып, без супрамолекуляр фотосенситизатор системалары PDT җитешсезлекләрен җиңәр өчен өметле альтернатива була ала дип саныйбыз.
Ru (II) нигезләнгән комплекслар уникаль һәм җәлеп итүчән биологик үзенчәлекләре аркасында авыруларны диагностикалау һәм терапиядә куллану өчен перспективалы медицина мәйданы булып тора 28,29,30,31,32,33,34.Моннан тыш, дулкынланган хәлләрнең күплеге һәм Ru (II) нигезләнгән комплексларның көйләнә торган фотофизикохимик үзлекләре Ru (II) нигезләнгән фотосенситизаторлар үсеше өчен зур өстенлекләр бирә 35,36,37,38,39,40.Иң яхшы мисал - рутений (II) полипиридил комплексы TLD-1433, ул хәзерге вакытта II этапта клиник сынауларда, мускул булмаган инвазив бөер яман шешен дәвалау өчен фотосенситизатор булып тора (NMIBC) 41.Моннан тыш, рутений (II) арен органометаль комплекслары аз токсиклылыгы һәм үзгәртү җиңеллеге аркасында ракны дәвалау өчен химотерапевтик агент буларак киң кулланыла42,43,44,45.Ру (II) -арен органометаль комплексларының ион үзлекләре гомуми эреткечләрдә DA хромофорларының начар эрүчәнлеген яхшырта алмый, шулай ук ​​DA хромофорларын җыюны яхшырта ала.Моннан тыш, Ru (II) -ареннарның органометаль комплексларының псевдоктахедраль ярым-сандвич структурасы DA тибындагы хромофорларның H-агрегатын стерик рәвештә булдыра ала, шуның белән J-агрегат формалашуны җиңеләйтә.Ләкин, Ru (II) -арен комплексларының табигый җитешсезлекләре, мәсәлән, түбән тотрыклылык һәм / яки начар биоавеллылык, терапевтик эффективлыкка һәм арен-Ру (II) комплексларының виво эшчәнлегенә тәэсир итә ала.Ләкин, тикшеренүләр күрсәткәнчә, бу җитешсезлекләрне рутений комплексларын биокомпонентлы полимерлар белән физик анкапсуляция яки ковалент конвигациясе ярдәмендә җиңеп була.
Бу эштә без Ru (II) -арен (RuDA) DA-конфигурацияләнгән комплексларын NAD триггеры белән DAD хромофоры һәм Ru (II) -арен куышлыгы арасындагы координация бәйләнеше аша хәбәр итәбез.Нәтиҗә ясалган комплекслар ковалент булмаган үзара бәйләнеш аркасында судагы металлосупрамолекуляр весикулаларга үз-үзләрен җыя ала.Шунысы игътибарга лаек, супрамолекуляр җыю RuDA-ны полимеризацияләнгән интерсистеманың кисешү үзлекләренә бирде, бу PDC өчен бик уңайлы булган ISC эффективлыгын сизелерлек арттырды (1A рәсем).Шеш туплануны арттыру һәм виво биокомплективлык өчен, FDA белән расланган Pluronic F127 (PEO-PPO-PEO) RuDA47,48,49 RuDA-NP нанопартиклары (рәсем 1B) ясау өчен кулланылды, алар югары эффектив PDT / Dual- PTT прокси режимы.Яман шеш фототерапиясендә (Рәсем 1C), RuDA-NP ялангач тычканнарны MDA-MB-231 шешләре белән дәвалау өчен кулланылды, PDT һәм PTT эффективлыгын vivo.
Яман шеш фототерапиясе өчен мономерик һәм агрегатланган формаларда RuDA фотофизик механизмының схематик иллюстрациясе, B RuDA-NPs һәм C RuDA-NP NIR-активлаштырылган PDT һәм PTT өчен синтез.
RuDA, TPA һәм TDP функцияләреннән торган, өстәмә рәсемдә күрсәтелгән процедура буенча әзерләнгән (2A рәсем), һәм RuDA 1H һәм 13C NMR спектры, электроспрай ионлаштыру масса спектрометриясе һәм элемент анализы (өстәмә рәсемнәр 2-4) ).РуДА электрон тыгызлыкның иң түбән күчеш картасы вакытка бәйле тыгызлык функциональ теориясе (TD-DFT) белән зарядны күчерү процессын өйрәнү өчен исәпләнде.Өстәмә рәсемдә күрсәтелгәнчә, электрон тыгызлыгы, нигездә, трифениламиннан TDP кабул итү берәмлегенә фотоэкситациядән соң китә, ​​бу гадәти күзәнәк зарядка (КТ) күчү белән бәйле булырга мөмкин.
Руданың химик структурасы. DM рудасы һәм су катнашмаларында руда абсорбция спектры.C RuDA (800 nm) һәм ICG (779 nm) нормальләштерелгән үзләштерү кыйммәтләре 0,5 Вт см-2 808 нм лазер яктылыгында.D ABDA фотодеградациясе RuDA-индуктив DMF / H2O катнашмаларында 1O2 формалашуы белән күрсәтелә, төрле су эчтәлеге булган лазер нурлары тәэсирендә 808 нм дулкын озынлыгы һәм көче 0,5 Вт / см2.
Абстракт - ДВФ һәм су катнашмаларында руда үз-үзен җыю үзлекләрен өйрәнү өчен UV-күренгән сиңү спектроскопиясе кулланылды.Инҗирдә күрсәтелгәнчә.2B, RuDA DMFда 600 - 900 нм үзләштерү полосаларын күрсәтә, максималь үзләштерү полосасы 729 нм.Су күләменең артуы руда сеңдерү максимумының 800 нмга әкренләп кызыл сменасына китерде, бу җыелган системада руда J-агрегатын күрсәтә.Төрле эреткечләрдә RuDA фотолуминценс спектры өстәмә рәсемдә күрсәтелгән. RuDA типик NIR-II люминесенциясен күрсәтә, максималь эмиссия дулкын озынлыгы белән.CH2Cl2 һәм CH3OHда 1050 нм.Зур Стокс сменасы (якынча 300 нм) RuDA дулкынланган дәүләтнең геометриясендә һәм аз энергияле дулкынланган дәүләтләр формалашуында зур үзгәрешләр күрсәтә.CH2Cl2 һәм CH3OH рудасының люминесцент квант уңышлары тиешенчә 3,3 һәм 0,6% булырга тиеш.Ләкин, метанол һәм су катнашмасында (5/95, v / v), эмиссиянең бераз үзгәрүе һәм квант җитештерүчәнлегенең кимүе күзәтелде (0,22%), бу руда үз-үзен җыю аркасында булырга мөмкин. .
ORE-ның үз-үзен җыюын күз алдына китерү өчен, без сыек атом көче микроскопиясен (AFM) кулландык, су кушканнан соң метанол эремәсендә ORE морфологик үзгәрешләрен күз алдына китерү өчен.Суның күләме 80% тан түбән булганда, ачык агрегат күзәтелмәде (өстәмә рәсем 7).Ләкин, су күләменең тагын да артуы белән 90–95% ка кадәр, кечкенә нанопартиклар барлыкка килде, бу руда үз-үзен җыюны күрсәтте. Моннан тыш, дулкын озынлыгы 808 нм булган лазер нурлары RuDAның суда үзләштерү интенсивлыгына тәэсир итмәде. чишелеш (2С рәсем һәм өстәмә рәсем 8).Киресенчә, индокянин яшелнең үзләштерүе (контроль буларак ICG) тиз арада 779 нм тизлектә төште, бу RuDAның фотостостеллылыгын күрсәтә.Моннан тыш, RuDA-NP-ның ПБС (pH = 5.4, 7.4 һәм 9.0), 10% FBS һәм DMEM (югары глюкоза) тотрыклылыгы төрле вакытта UV-күренгән үзләштерү спектроскопиясе белән тикшерелде.Өстәмә рәсем 9-да күрсәтелгәнчә, RuDA-NP үзләштерү полосаларында аз үзгәрешләр pH 7.4 / 9.0, FBS һәм DMEM-та күзәтелә, бу RuDA-NP-ның искиткеч тотрыклылыгын күрсәтә.Ләкин, кислоталы шартларда (рН = 5.4) руда гидролизы табылды.Без шулай ук ​​RuDA һәм RuDA-NP тотрыклылыгын югары җитештерүчән сыек хроматография (HPLC) ысулларын кулланып бәяләдек.Өстәмә рәсемдә күрсәтелгәнчә, RuDA беренче сәгатьтә метанол һәм су катнашлыгында тотрыклы булган, һәм гидролиз 4 сәгатьтән соң күзәтелгән.Ләкин, RuDA NP өчен киң конвейк-конвекс чокы гына күзәтелде.Шуңа күрә, гел үткәрү хроматографиясе (GPC) ПБСтагы RuDA NPларның тотрыклылыгын бәяләү өчен кулланылды (pH = 7.4).Өстәмә рәсемдә күрсәтелгәнчә, сынау шартларында 8 сәгать инкубациядән соң, NP RuDA-ның иң биеклеге, иң киңлеге һәм иң зур мәйданы сизелерлек үзгәрмәде, бу NP RuDA-ның искиткеч тотрыклылыгын күрсәтә.Моннан тыш, TEM рәсемнәре күрсәткәнчә, RuDA-NP нанопартикларының морфологиясе 24 сәгатьтән соң эретелгән ПБС буферында (pH = 7.4, өстәмә рәсем 12) үзгәрмәгән диярлек.
Selfз-үзеңне җыю рудада төрле функциональ һәм химик үзенчәлекләр бирә алганга күрә, без метанол-су катнашмаларында 9,10-антракенедилбис (метилен) димальон кислотасы (ABDA, 1O2 күрсәткече) чыгарылышын күзәттек.Төрле су эчтәлеге булган руда50.2D рәсемдә һәм өстәмә рәсемдә күрсәтелгәнчә, су күләме 20% тан түбән булганда, ABDA деградациясе күзәтелмәгән.Дымның 40% ка артуы белән, ABDA деградациясе булды, моны ABDA флюоресенция интенсивлыгының кимүе раслый.Моннан тыш, су күләменең югары булуы тиз бозылуга китерә, RuDA үз-үзен җыю ABDA деградациясе өчен файдалы һәм файдалы булуын күрсәтә.Бу күренеш хәзерге ACQ (агрегат-сүндерү) хромофорларыннан бик нык аерылып тора.808 нм дулкын озынлыгы булган лазер белән нурланганда, 98% H2O / 2% DMF катнашлыгында 1O2 RuDA квант күләме 16,4% тәшкил итә, бу ICGныкыннан 82 тапкырга югарырак (ΦΔ = 0,2%) 51, агрегат халәтендә искиткеч буын эффективлыгын күрсәтү 1O2 RuDA.
Электрон әйләнәләр 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинон (TEMP) һәм 5,5-диметил-1-пирролин N-оксиды (DMPO) спин тозаклары булып резонанс спектроскопиясе (ESR) барлыкка килгән төрләрне ачыклау өчен кулланылды. AFK.RuDA тарафыннан.Өстәмә рәсемдә күрсәтелгәнчә, 1O2 нурланыш вакытында 0 белән 4 минут арасында барлыкка килүе расланган.Моннан тыш, RuDA нурланыш астында DMPO белән инкубацияләнгәндә, гидроксил радикалларының (OH ·) барлыкка килүен күрсәтүче 1: 2: 2: 1 DMPO-OH · кушылма типик EPR сигналы табылды.Гомумән алганда, югарыдагы нәтиҗәләр RuDAның I / II фотосенситизация процессы аша ROS җитештерүне стимуллаштыру сәләтен күрсәтә.
Мономерик һәм агрегатланган формаларда RuDAның электрон үзлекләрен яхшырак аңлау өчен, мономерик һәм димерик формаларда RuDAның чик молекуляр орбиталлары DFT ысулы ярдәмендә исәпләнде.Инҗирдә күрсәтелгәнчә.3A, мономерик RuDA-ның иң югары эшкәртелгән молекуляр орбитасы (HOMO) лиганд арка сөяге буенча делокализацияләнә һәм иң түбән каралмаган молекуляр орбитал (LUMO) TDP кабул итү берәмлегендә тупланган.Киресенчә, димерик HOMOдагы электрон тыгызлык бер RuDA молекуласының лигандында тупланган, LUMOдагы электрон тыгызлык, нигездә, башка RuDA молекуласының кабул итү берәмлегендә тупланган, бу RuDA димерда булуын күрсәтә.КТ үзенчәлекләре.
Руданың HOMO һәм LUMO мономерик һәм димерик формаларда исәпләнә.В Мономерларда һәм үлчәмнәрдә рудадагы бердәнбер һәм өч тапкыр энергия дәрәҗәсе.C RuDA-ның фаразланган дәрәҗәләре һәм мөмкин булган ISC каналлары мономерик C һәм димерик D. Уклар мөмкин булган ISC каналларын күрсәтәләр.
Мономерик һәм димерик формаларда түбән энергияле бердәнбер дулкынланган халәттә электроннар һәм тишекләр бүленеше TD-DFT ысулы белән исәпләнгән Multiwfn 3.852.53 программа ярдәмендә анализланды.Өстәмә ярлыкта күрсәтелгәнчә.1-2-нче рәсемнәрдә күрсәтелгәнчә, мономерик RDA тишекләре күбесенчә бу дулкынланган халәттә лиганд арка сөяге буйлап делокализацияләнә, ә электроннар күбесенчә TDP төркемендә урнашкан, КТның эчке характеристикаларын күрсәтәләр.Моннан тыш, бу дулкынланган хәлләр өчен тишекләр һәм электроннар арасында бер-берсенә охшашлык бар, бу дулкынланган дәүләтләр җирле дулкынланудан (LE) ниндидер өлеш кертә.Ersлчәмнәр өчен, CT һәм LE үзенчәлекләренә өстәп, тиешле дәүләтләрдә, аеруча S3, S4, S7, һәм S8, интермолекуляр КТ үзенчәлекләренең билгеле бер өлеше күзәтелде, КМ интермолекуляр күчү нигезендә, КТ интермолекуляр күчү. (Өстәмә таблица).3).
Эксперименталь нәтиҗәләрне яхшырак аңлау өчен, без мономерлар һәм үлчәмнәр арасындагы аерманы тикшерү өчен RuDA дулкынланган дәүләтләрнең үзлекләрен өйрәндек (өстәмә таблицалар 4-5).3Б рәсемдә күрсәтелгәнчә, димерның бердәнбер һәм өчле дулкынланган халәтләренең энергия дәрәҗәләре мономерныкына караганда күпкә тыгызрак, бу S1 һәм Tn арасындагы энергия аермасын киметергә ярдәм итә. Билгеле булганча, ISC күчү S1 һәм Tn54 арасында кечкенә энергия аермасы (ΔES1-Tn <0.3 eV) эчендә тормышка ашырылырга мөмкин. Билгеле булганча, ISC күчү S1 һәм Tn54 арасында кечкенә энергия аермасы (ΔES1-Tn <0.3 eV) эчендә тормышка ашырылырга мөмкин. Сообщалось, что переходы ISC могут быть реадованя в пределах небольшой агегетической щели (ΔES1-Tn <0,3 эВ) между S1 и Tn54. Билгеле булганча, ISC күчү S1 һәм Tn54 арасында кечкенә энергия аермасы (ΔES1-Tn <0.3 eV) эчендә тормышка ашырылырга мөмкин.据 报道 ， ISC 跃迁 可以 在 S1 和 Tn54 之间 的 小 能 Δ ΔES1-Tn <0.3 eV） 内 实现。据 报道 ， ISC 跃迁 可以 在 S1 和 Tn54 之间 的 小 能 Δ ΔES1-Tn <0.3 eV） 内 实现。 Сообщалось, что переход ISC может быть реадован в пределах небольшой кигетической щели (ΔES1-Tn <0,3 эВ) между S1 и Tn54. Билгеле булганча, ISC күчү S1 һәм Tn54 арасында кечкенә энергия аермасы (ΔES1-Tn <0.3 eV) эчендә тормышка ашырылырга мөмкин.Моннан тыш, бер орбиталь, эшкәртелгән яки эшсез, ноль булмаган SOC интегралын тәэмин итү өчен бәйләнгән һәм өчпочмаклы шартларда аерылып торырга тиеш.Шулай итеп, дулкынландыру энергиясенә һәм орбиталь күчүгә анализ ясап, ISC күчүнең барлык мөмкин каналлары Рәсемнәрдә күрсәтелгән.3С, Д.Игътибар белән, мономерда бер генә ISC каналы бар, димерик формада ISC күчүен көчәйтә алырлык дүрт ISC каналы бар.Шуңа күрә, RuDA молекулалары никадәр күбрәк җыелса, ISC каналлары шулкадәр уңайлы булыр дип уйлау акыллы.Шуңа күрә, RuDA агрегатлары бер һәм өчпочмаклы дәүләтләрдә ике полосалы электрон структуралар формалаштырырга мөмкин, S1 һәм булган Tn арасындагы энергия аермасын киметә, шуның белән 1O2 буынны җиңеләйтү өчен ISC эффективлыгын арттыра ала.
Төп механизмны тагын да ачыклау өчен, без арен-Ру (II) комплексының (RuET) справка кушылмасын синтезладык, ике этил төркемен RuDAдагы ике трифениламин фенил төркеменә алыштырып (4A рәсем, тулы характеристика өчен ESI, өстәмә 15 карагыз) -21) Донордан (диэтиламин) алып кабул итүчегә (TDF) кадәр, RuET RuDA белән бер үк КТ характеристикасына ия.Көтелгәнчә, DMF-та RuETның үзләштерү спектры түбән энергия корылмасы үткәрү полосасын күрсәтте, якын инфра-кызыл төбәктә 600-100 нм (4Б рәсем).Моннан тыш, RuET агрегаты шулай ук ​​су күләменең артуы белән күзәтелде, бу үзләштерү максимумының кызыл үзгәрүендә чагылыш тапты, бу сыек AFM тасвирламасы белән расланды (өстәмә рәсем 22).Нәтиҗә шуны күрсәтә: RuET, RuDA кебек, молекуляр халәтләр формалаштыра һәм агрегатланган структураларга үз-үзен җыя ала.
RuETның химик төзелеше.B DMF һәм су катнашлыгында RuETның абсорбция спектры.RuDA һәм RuET өчен C EIS Nyquist участоклары.808 нм дулкын озынлыгы белән лазер нурланышлары астында RuDA һәм RuET фотокуррент җаваплары.
RuET булганда ABDA фотодеградациясе 808 нм дулкын озынлыгы булган лазер белән нурланыш белән бәяләнде.Гаҗәп, төрле су фракцияләрендә ABDA деградациясе күзәтелмәде (өстәмә рәсем 23).Мөгаен, сәбәп - RuET бәйләнгән электрон структураны эффектив формалаштыра алмый, чөнки этил чылбыры эффектив молекуляр корылма күчерүне алга этәрми.Шуңа күрә, RuDA һәм RuET фотоэлектрохимик үзлекләрен чагыштыру өчен электрохимик импеданс спектроскопиясе (EIS) һәм вакытлы фотокурцент үлчәүләр башкарылды.Nyquist сюжеты буенча (Рәсем 4C), RuDA RuETка караганда кечерәк радиусны күрсәтә, димәк, RuDA56 тиз арада интермолекуляр электрон транспортка һәм яхшырак үткәрүчәнлеккә ия.Моннан тыш, RuDA фотокурцентр тыгызлыгы RuETныкыннан күпкә югарырак (4D рәсем), бу RuDA57-ның яхшырак корылма эффективлыгын раслый.Шулай итеп, рудадагы трифениламин фенил төркеме интермолекуляр корылмаларны күчерүдә һәм бәйләнгән электрон структура формалаштыруда мөһим роль уйный.
Шеш туплануны һәм виво биокомплективлыкны арттыру өчен, без RuDAны F127 белән тагын да капладык.RuDA-NP-ларның уртача гидродинамик диаметры тар таралу белән (PDI = 0.089) 123,1 нм булырга тиеш, динамик яктылык тарату (DLS) ысулы ярдәмендә (5A рәсем), үткәрүчәнлекне һәм тотуны арттырып шеш туплануга ярдәм иткән.EPR) эффект.TEM рәсемнәре күрсәткәнчә, руда NPлары бердәм сферик формага ия, уртача диаметры 86 нм.Шунысы игътибарга лаек, RuDA-NP-ларның үзләштерү максимумы 800 нм (өстәмә рәсем 24) барлыкка килде, бу RuDA-NP-ларның үз-үзен җыю функцияләрен һәм үзлекләрен саклап кала алуын күрсәтә.NP рудасы өчен исәпләнгән ROS квант күләме 15,9% тәшкил итә, бу руда белән чагыштырыла. RuDA NP-ның фототермаль үзлекләре лазер нурлары тәэсирендә инфракызыл камера ярдәмендә 808 нм дулкын озынлыгы белән өйрәнелде.Инҗирдә күрсәтелгәнчә.5B, C, контроль төркем (ПБС кына) температураның бераз артуын кичерде, RuDA-NP эремәсе температурасы (ΔT) 15,5, 26.1, һәм 43,0 ° C ка кадәр тиз арта.Rгары концентрацияләр тиешенчә 25, 50, һәм 100 µM булган, бу RuDA NP-ның көчле фототермаль эффектын күрсәтә.Моннан тыш, RuDA-NP фототермаль тотрыклылыгын бәяләү һәм ICG белән чагыштыру өчен җылыту / суыту циклы үлчәүләре алынды.Руда NP температурасы биш җылыту / суыту циклыннан соң кимемәде (5D рәсем), бу руда NP-ның искиткеч фототермаль тотрыклылыгын күрсәтә.Моннан аермалы буларак, ICG түбән фототермаль тотрыклылыкны күрсәтә, шул ук шартларда фототермаль температура платосының юкка чыгуыннан.Алдагы ысул буенча 58, RuDA-NP фототермаль конверсия эффективлыгы (PCE) 24,2% итеп исәпләнде, бу алтын нанородлар (21,0%) һәм алтын наношелллар (13,0%) 59 кебек фототермаль материаллардан югарырак.Шулай итеп, NP Ore искиткеч фототермаль үзлекләрен күрсәтә, бу аларны перспективалы PTT агентлары итә.
RuDA NP'ларның DLS һәм TEM рәсемнәрен анализлау (инсетт).В RuDA NP-ның төрле концентрацияләренең җылылык рәсемнәре 808 нм дулкын озынлыгында лазер нурланышына тәэсир итәләр (0,5 Вт см-2).C Рудалы NP концентрацияләренең фототермаль конверсия кәкреләре, алар санлы мәгълүмат.B. D ORE NP һәм ICG температурасының 5 җылыту-суыту циклыннан артуы.
RuDA NP-ның MDA-MB-231 кеше күкрәк рагы күзәнәкләренә каршы фотоситотоксиклыгы витрода бәяләнде.Инҗирдә күрсәтелгәнчә.6A, B, RuDA-NPs һәм RuDA нурланыш булмаганда бик аз цитотоксиклылык күрсәттеләр, бу RuDA-NPs һәм RuDAның түбән караңгы токсиклылыгын күрсәтә.Ләкин, 808 нм дулкын озынлыгында лазер нурланышыннан соң, RuDA һәм RuDA NPs, MDA-MB-231 яман шеш күзәнәкләренә каршы IC50 кыйммәтләре (ярты максималь ингибитор концентрациясе) 5,4 һәм 9,4 μM күрсәткән көчле фотоситотоксиклыгын күрсәттеләр. RuDA-NP һәм RuDA рак фототерапиясе өчен потенциалга ия.Моннан тыш, RuDA-NP һәм RuDA фотоситотоксиклыгы ROS витамины булганда, ROS чүпләүче, ROSның яктылык китергән цитотоксиклыгында ролен ачыклау өчен тикшерелде.Күренеп тора, Vc кушылганнан соң күзәнәкнең яшәешчәнлеге артты, һәм RuDA һәм RuDA NPларның IC50 кыйммәтләре тиешенчә 25,7 һәм 40,0 μM иде, бу RuDA һәм RuDA NP фотоситотоксиклыгында ROSның мөһим ролен раслый.RuDA-NPs һәм RuDA-ның MDA-MB-231 яман шеш күзәнәкләрендәге җиңел цитотоксиклыгы, кальцин AM (тере күзәнәкләр өчен яшел флюоресенция) һәм пропидий йод (PI, үле күзәнәкләр өчен кызыл флюоресенция) ярдәмендә тере / үле күзәнәк буяу ярдәмендә.күзәнәкләр белән расланган) флуоресцент зоналар.6C рәсемдә күрсәтелгәнчә, RuDA-NP яки RuDA белән эшкәртелгән күзәнәкләр нурланышсыз яши алалар, моны яшел флюоресенция раслый.Киресенчә, лазер нурлары астында кызыл флюоресенция генә күзәтелде, бу RuDA яки RuDA NPларның эффектив фотоситотоксиклыгын раслый.Шунысы игътибарга лаек, яшел флуоресцент Vc кушылгач барлыкка килде, бу RuDA һәм RuDA NP фотоситотоксиклылыгын бозуны күрсәтә.Бу нәтиҗәләр витро фотоцитотоксикитик анализларга туры килә.
MDA-MB-231 күзәнәкләрендәге RuDA- һәм B RuDA-NP күзәнәкләренең дозага бәйле яшәеше, Vc (0,5 мм) булганда яки булмаганда.Хата барлары, уртача ± стандарт тайпылыш (n = 3). Парсыз, ике яклы тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001. Парсыз, ике яклы тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001. Непарные дву зононние т-критерии * р <0,05, ** р <0,01 и *** р <0,001. Ике койрыклы т-тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001.未 配对 的 双边 t 检验 * p <0.05 、 ** p <0.01 和 *** p <0,001。未 配对 的 双边 t 检验 * p <0.05 、 ** p <0.01 和 *** p <0,001。 Непарные дву зононние т-тесты * р <0,05, ** р <0,01 и *** р <0,001. Ике койрыклы т-тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001.C тере / үле күзәнәк буяу анализы, кальцин AM һәм пропидий йоды флуоресцент зоналар ярдәмендә.Масштаб сызыгы: 30 мм.Groupәр төркемнән өч биологик кабатлауның рәсемле рәсемнәре күрсәтелә.D Төрле дәвалау шартларында MDA-MB-231 күзәнәкләрендә ROS җитештерүнең конфокаль флуоресцент рәсемнәре.Яшел DCF флюоресенциясе ROS булуын күрсәтә.10 минутка (300 J / см2) 0,5 Вт / см2 көче белән 808 нм дулкын озынлыгы булган лазер белән нурланыгыз.Масштаб сызыгы: 30 мм.Groupәр төркемнән өч биологик кабатлауның рәсемле рәсемнәре күрсәтелә.E Агым цитометриясе RuDA-NPs (50 µM) яки RuDA (50 µM) дәвалау анализы, 808 нм лазер белән (0,5 Вт см-2) 10 минут эчендә Vc (0,5 мм) булганда һәм булмаганда.Groupәр төркемнән өч биологик кабатлауның рәсемле рәсемнәре күрсәтелә.F Nrf-2, HSP70 һәм HO-1 MDA-MB-231 күзәнәкләре RuDA-NP (50 µM) белән эшкәртелгән яки 808 нм лазер нурлары белән эшкәртелгән (0,5 Вт см-2, 10 мин, 300 J см-2), күзәнәкләр белдерәләр 2).Groupәр төркемнән ике биологик кабатлауның рәсемле рәсемнәре күрсәтелә.
MDA-MB-231 күзәнәкләрендәге күзәнәкле ROS производствосы 2,7-дихлородихидрофлуорсейн диасетаты (DCFH-DA) буяу ысулы ярдәмендә тикшерелде.Инҗирдә күрсәтелгәнчә.6D, RuDA-NPs яки RuDA белән эшкәртелгән күзәнәкләр 808 нм лазер белән нурланганда яшел флюоресенция күрсәттеләр, бу RuDA-NP һәм RuDAның ROS җитештерүнең эффектив сәләтенә ия булуын күрсәтә.Киресенчә, яктылык булмаганда яки Vc булганда, күзәнәкләрнең зәгыйфь флуоресцент сигналы гына күзәтелә, бу ROSның бераз формалашуын күрсәтә.RuDA-NP күзәнәкләрендәге күзәнәкле ROS дәрәҗәсе һәм RuDA белән эшкәртелгән MDA-MB-231 күзәнәкләре алга таба агым цитометриясе белән билгеләнде.Өстәмә 25 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, RuDA-NPs һәм RuDA тарафыннан 808 нм лазер нурланышында барлыкка килгән уртача флуоресцентлык интенсивлыгы, контроль төркем белән чагыштырганда, якынча 5,1 һәм 4,8 тапкыр арткан, аларның искиткеч AFK булуын раслаган.сыйдырышлыгы.Ләкин, RuDA-NP яки MDA-MB-231 күзәнәкләрендәге күзәнәкле ROS дәрәҗәләре, лазер нурланышсыз яки Vc булганда, конокаль флуоресцент анализы нәтиҗәләренә охшаган контроль белән чагыштырыла иде.
Митохондриянең Ru (II) -арен комплексларының төп максаты булуы күрсәтелде60.Шуңа күрә, RuDA һәм RuDA-NPларның субкуляр локализациясе тикшерелде.Өстәмә рәсемдә күрсәтелгәнчә, RuDA һәм RuDA-NP митохондриядә иң күп тупланган кәрәзле тарату профильләрен күрсәтәләр (тиешенчә 62,5 ± 4.3 һәм 60,4 ± 3,6 нг / мг аксым).Ләкин руда һәм NP рудасының атом фракцияләрендә аз күләмдә Ру табылды (тиешенчә 3,5 һәм 2,1%).Калган күзәнәк фракциясендә рутений калдыклары бар: RuDA өчен 31,7% (30,6 ± 3,4 нг / мг белок) һәм RuDA-NP өчен 42,9% (47,2 ± 4,5 нг / мг белок).Гомумән, руда һәм NP рудасы нигездә митохондриядә тупланган.Митохондрия дисфункциясен бәяләү өчен, без митохондрия мембранасы потенциалын һәм супероксид җитештерү куәтен бәяләү өчен JC-1 һәм MitoSOX Кызыл буяуны кулландык.Өстәмә 27 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, 808 нм лазер нурлары астында RuDA һәм RuDA-NP белән эшкәртелгән күзәнәкләрдә көчле яшел (JC-1) һәм кызыл (MitoSOX Кызыл) флюоресенция күзәтелә, бу RuDA һәм RuDA-NPларның югары флуоресцент булуын күрсәтә. Ул митохондрия мембранасы деполаризациясен һәм супероксид җитештерүне эффектив этәрә ала.Моннан тыш, күзәнәк үлеме механизмы V-FITC / пропидий йод (PI) кушымтасына анализ цитометриясе нигезендә билгеләнде.6E рәсемдә күрсәтелгәнчә, 808 нм лазер белән нурланганда, RuDA һәм RuDA-NP PBS яки PBS плюс лазер белән чагыштырганда MDA-MB-231 күзәнәкләрендә иртә апоптоз тизлеген (аскы уң квадрант) сизелерлек арттырдылар.эшкәртелгән күзәнәкләр.Ләкин, Vc кушылгач, RuDA һәм RuDA-NP апоптозы 50,9% һәм 52,0% тан 15,8% һәм 17,8% ка кадәр кимеде, бу RDA һәм RuDA-NP фотоситотоксиклыгында ROSның мөһим ролен раслый..Моннан тыш, сынап каралган барлык төркемнәрдә аз некротик күзәнәкләр күзәтелде (өске сул квадрант), бу апоптозның RuDA һәм RuDA-NPs китергән күзәнәк үлеменең төп формасы булырга мөмкинлеген күрсәтә.
Оксидатив стресс зарарлыгы апоптозның төп детинанты булганлыктан, антиоксидант системасының төп көйләүчесе эритроид 2, 2 фактор (Nrf2) 62 белән бәйле атом факторы RuDA-NPs белән эшкәртелгән MDA-MB-231 тикшерелде.Нурланышка китергән RuDA NP-ларның эш механизмы.Шул ук вакытта, агымдагы протеин гем кислородының (HO-1) чагылышы да ачыкланды.Рәсем 6F һәм өстәмә рәсемдә күрсәтелгәнчә, RuDA-NP-арадаш фототерапия PBS төркеме белән чагыштырганда Nrf2 һәм HO-1 экспрессия дәрәҗәсен арттырды, бу RuDA-NPларның оксидиатив стресс сигнал юлларын стимуллаштыра алуын күрсәтә.Моннан тыш, RuDA-NPs63 фототермаль эффектын өйрәнү өчен, Hsp70 җылылык шокы белокының чагылышы да бәяләнде.Билгеле, RuDA-NPs + 808 nm лазер нурлары белән эшкәртелгән күзәнәкләр гипертериягә кәрәзле реакцияне чагылдырган Hsp70ның башка ике төркем белән чагыштырганда артуын күрсәттеләр.
Искиткеч витро нәтиҗәләре безне MDA-MB-231 шешләре булган ялан тычканнарда RuDA-NP виво күрсәткечләрен тикшерергә этәрде.RuDA NP тукымаларының бүленеше бавыр, йөрәк, флот, бөер, үпкә һәм шешләрдәге рутенийның эчтәлеген ачыклау белән өйрәнелде.Инҗирдә күрсәтелгәнчә.7А, нормаль органнарда руда NP-ның максималь эчтәлеге беренче күзәтү вакытында (4 с) барлыкка килде, максималь эчтәлек шеш тукымаларында инъекциядән 8 сәгать үткәч билгеләнде, мөгаен, руда NP аркасында.LF эффекты.Бәйләү нәтиҗәләре буенча, NP рудасы белән эшкәртүнең оптималь озынлыгы идарә итүдән 8 сәгать үткәч алынды.РуДА-НПларның шеш урыннарында туплану процессын күрсәтү өчен, RuDA-NPларның фотоакустик (PA) үзлекләре инъекциядән соң төрле вакытта RuDA-NPs сигналларын яздырып күзәттеләр.Беренчедән, RuDA-NP-ның PA сигналы виводагы RuDA-NP инъекциядән соң шеш урынының PA рәсемнәрен яздырып бәяләнде.Өстәмә рәсемдә күрсәтелгәнчә, RuDA-NPлар көчле PA сигналын күрсәттеләр, һәм RuDA-NP концентрациясе һәм PA сигнал интенсивлыгы арасында уңай корреляция бар (өстәмә рәсем 30A).Аннары, виво ПАда шеш урыннарының рәсемнәре RuDA һәм RuDA-NP инъекциядән соң төрле вакыт нокталарында инъекциядән соң язылды.Рәсем 7B күрсәткәнчә, шеш урыныннан RuDA-NP-ның PA сигналы вакыт белән әкренләп артты һәм ICP-MS анализы белән билгеләнгән тукымаларны тарату нәтиҗәләренә туры китереп, инъекциядән соң 8 сәгать эчендә платога җитте.RuDAга (өстәмә рәсем 30B) килгәндә, максималь PA сигнал интенсивлыгы инъекциядән 4 сәгать үткәч барлыкка килде, бу RuDAның шешкә тиз керү тизлеген күрсәтә.Моннан тыш, RuDA һәм RuDA-NP-ларның чыгару тәртибе ICP-MS ярдәмендә сидек һәм зәвыктагы рутений күләмен билгеләү белән тикшерелде.RuDA (өстәмә рәсем 31) һәм RuDA-NP (7-нче рәсем) өчен юкка чыгаруның төп юлы - зәвык аша, һәм RuDA һәм RuDA-NP-ларны эффектив чистарту 8 көнлек уку чорында күзәтелде, бу RuDA дигәнне аңлата һәм RuDA-NP организмнан озак вакытлы агуланмыйча эффектив рәвештә юкка чыгарылырга мөмкин.
A. Тычкан тукымаларында RuDA-NP-ның экс-виво бүленеше Ru эчтәлеге белән билгеләнде (инъекциядән соң төрле вакытта грамм тукымасына Ru (ID)).Мәгълүматлар уртача ± стандарт тайпылыш (n = 3). Парсыз, ике яклы тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001. Парсыз, ике яклы тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001. Непарные дву зононние т-критерии * р <0,05, ** р <0,01 и *** р <0,001. Ике койрыклы т-тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001.未 配对 的 双边 t 检验 * p <0.05 、 ** p <0.01 和 *** p <0,001。未 配对 的 双边 t 检验 * p <0.05 、 ** p <0.01 和 *** p <0,001。 Непарные дву зононние т-тесты * р <0,05, ** р <0,01 и *** р <0,001. Ике койрыклы т-тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001.Төрле вакыт нокталарында RuDA-NP (10 µмол кг-1) венага кертелгәннән соң 808 нм дулкынлану вакытында B PA рәсемнәре.RuDA NP-ның венага кертелгәннән соң (10 ммол кг-1), C Ru тычканнардан сидек һәм зәвык белән төрле вакыт аралыгында чыгарылды.Мәгълүматлар уртача ± стандарт тайпылыш (n = 3).
RuDA-NP виводагы җылыту сыйфаты чагыштыру өчен MDA-MB-231 һәм RuDA шешләре белән ялан тычканнарда өйрәнелде.Инҗирдә күрсәтелгәнчә.8А һәм өстәмә рәсем 32, контроль (тозлы) төркем 10 минут өзлексез тәэсир иткәннән соң температураның аз үзгәрүен күрсәтте (ΔT ≈ 3 ° C).Ләкин, RuDA-NPs һәм RuDA температурасы максималь температура 55,2 һәм 49,9 ° C белән тиз арта, бу виво яман шеш терапиясе өчен җитәрлек гипертерия бирә.RuDA NPs (ΔT ≈ 24 ° C) өчен югары температураның күзәтелгән артуы, аның яхшырак үткәрүчәнлеге һәм EPR эффекты аркасында шеш тукымаларында туплануы аркасында булырга мөмкин.
МДА-МБ-231 шешләре булган тычканнарның инфракызыл җылылык рәсемнәре инъекциядән соң 8 сәгатьтән соң төрле вакытта 808 нм лазер белән нурланган.Groupәр төркемнән дүрт биологик кабатлауның рәсемле рәсемнәре күрсәтелә.В Нисби шеш күләме һәм С дәвалау вакытында тычканнарның төрле төркемнәренең уртача шеш массасы.D Төрле тычканнарның тән авырлыкларының кәкреләре.10 минутка (300 J / см2) 0,5 Вт / см2 көче белән 808 нм дулкын озынлыгы булган лазер белән нурланыгыз.Хата барлары, уртача ± стандарт тайпылыш (n = 3). Парсыз, ике яклы тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001. Парсыз, ике яклы тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001. Непарные дву зононние т-критерии * р <0,05, ** р <0,01 и *** р <0,001. Ике койрыклы т-тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001.未 配对 的 双边 t 检验 * p <0.05 、 ** p <0.01 和 *** p <0,001。未 配对 的 双边 t 检验 * p <0.05 、 ** p <0.01 和 *** p <0,001。 Непарные дву зононние т-тесты * р <0,05, ** р <0,01 и *** р <0,001. Ике койрыклы т-тестлар * p <0.05, ** p <0.01, һәм *** p <0,001. E H&E төрле дәвалау төркемнәрендәге төп органнарның һәм шешләрнең буяу рәсемнәре, шул исәптән Солин, Солин + Лазер, RuDA, RuDA + Лазер, RuDA-NP, һәм RuDA-NPs + Лазер төркемнәре. E H&E төрле дәвалау төркемнәрендәге төп органнарның һәм шешләрнең буяу рәсемнәре, шул исәптән Солин, Солин + Лазер, RuDA, RuDA + Лазер, RuDA-NP, һәм RuDA-NPs + Лазер төркемнәре. Изображения Окрашивания E H&E основных адов һәм опухола из из разных группа лечения, включая группасы физиологического раствора, физиологического раствора + лазера, RuDA, RuDA + Лазер, RuDA-NPs и РуДА. E H&E төрле дәвалау төркемнәрендәге төп органнар һәм шешләрнең буяу рәсемнәре, шул исәптән тозлы, тозлы + лазер, RuDA, RuDA + Лазер, RuDA-NP, һәм RuDA-NPs + Лазер төркемнәре.来自 不同 治疗 H H H H H H E E H&E 染色 图像 ， 包括 盐水 盐水 、 RuDA 、 RuDA + 激光 、 RuDA-NPs 和 RuDA-NPs + 激光 组。。H 不同 治疗 H H H H H E H&E Окрашивание E H&E основных чировов һәм опухола из из различных группа лечения, включая физиологический раствор, фисиологический раствор + лазер, RuDA, RuDA + лазер, RuDA-NPs һәм RuDA-NPs + лазер. E H&E төрле дәвалау төркемнәрендәге төп органнарны һәм шешләрне буяу, шул исәптән тозлы, тозлы + лазер, RuDA, RuDA + лазер, RuDA-NP, һәм RuDA-NPs + лазер.Масштаб сызыгы: 60 мм.
RuDA һәм RuDA NPs белән виводагы фототерапиянең эффекты бәяләнде, анда MDA-MB-231 шешләре булган ялангач тычканнар RuDA яки RuDA NPs белән бер дозада койрык тамыры аша 10,0 ммол кг-1, аннары 8 инъекциядән соң берничә сәгать.808 нм дулкын озынлыгы белән лазер нурлары.8Б рәсемендә күрсәтелгәнчә, тоз һәм лазер төркемнәрендә шеш күләме сизелерлек арткан, бу тозлы яки лазерлы 808 нурланышының шеш үсешенә аз тәэсир иткәнен күрсәтә.Тозлы группадагы кебек, RuDA-NP яки RuDA белән эшкәртелгән тычканнарда лазер нурлары булмаганда шешнең тиз үсүе күзәтелә, аларның түбән караңгы токсиклылыгын күрсәтәләр.Киресенчә, лазер нурланышыннан соң, RuDA-NP һәм RuDA белән дәвалау шешнең зур регрессиясен китерде, шеш күләме 95,2% һәм 84,3% кимү белән, тозлы эшкәртелгән төркем белән чагыштырганда, искиткеч синергистик PDT күрсәтә., RuDA / CHTV эффекты белән арадашлашкан.- NP яки руда. RuDA белән чагыштырганда, RuDA NPs яхшырак фототерапевтик эффект күрсәттеләр, бу нигездә RuDA NPs EPR эффекты белән бәйле иде.Шеш үсүен тыю нәтиҗәләре дәвалануның 15-нче көнендә аксизланган шеш авырлыгы белән бәяләнде (8С рәсеме һәм өстәмә рәсем 33).RuDA-NP эшкәртелгән тычканнардагы уртача шеш массасы һәм RuDA белән эшләнгән тычканнар тиешенчә 0,08 һәм 0,27 г булган, бу контроль төркемгә караганда җиңелрәк булган (1,43 г).
Моннан тыш, тычканнарның тән авырлыгы өч көн саен RuDA-NPs яки RuDA-ның кара токсиклылыгын өйрәнү өчен теркәлде.Рәсем 8D күрсәткәнчә, барлык дәвалау төркемнәре өчен тән авырлыгында зур аермалар күзәтелмәгән. Моннан тыш, төрле дәвалау төркемнәреннән төп органнарның (йөрәк, бавыр, флот, үпкә, бөер) гематоксилин һәм эозин (H&E) буяулары үткәрелде. Моннан тыш, төрле дәвалау төркемнәреннән төп органнарның (йөрәк, бавыр, флот, үпкә, бөер) гематоксилин һәм эозин (H&E) буяулары башкарылды. Кроме того, было проведено окрашивание гемат осилином и эозином (H&E) основных чанов (сердца, печенчени, селезенки, легких һәм по по) из разных групп лечения. Моннан тыш, төрле дәвалау төркемнәреннән төп органнарның (йөрәк, бавыр, флот, үпкә, бөер) гематоксилин һәм эозин (H&E) буяулары башкарылды.(H&E) H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H (H&E) Кроме того, про адилиили окрашивание гематокилином и эозином (H&E) основных адовов (сердца, печенчени, селезенки, легких и по пар) в различных графах лечения. Моннан тыш, төрле дәвалау төркемнәрендә гематоксилин һәм эозин (H&E) буяу (йөрәк, бавыр, флот, үпкә, бөер) ясалды.Рәсемдә күрсәтелгәнчә.8E, RuDA-NP һәм RuDA төркемнәрендәге биш төп органның H&E буяу рәсемнәре ачык аномальлекне яки орган зарарларын күрсәтми. 8E, RuDA-NP һәм RuDA төркемнәрендәге биш төп органның H&E буяу рәсемнәре ачык аномальлекне яки орган зарарларын күрсәтми.Инҗирдә күрсәтелгәнчә.8E, изображения Окрашивания H&E пяти основных чировов из группасы RuDA-NPs һәм RuDA не демонстрируют явных аномалий или повреждений сиов. 8E, H&E RuDA-NP һәм RuDA төркемнәрендәге биш төп органның буяу рәсемнәре ачык органнарның аномальлеген яки тән җәрәхәтләрен күрсәтми.E 8E 所示 ， 来自 RuDA-NPs 和 RuDA 组 的 五个 & & H&E 染色 图像 没有 显示 出。。。。如图 8E 所示 ， 来自 RuDA-NPs 和 RuDA 组 的 五个 主要 器官 的 H&E Как показано на рисунке 8E, изображения Окрашивания H&E пяти основных адов из группасы RuDA-NPs һәм RuDA не показали явных аномалий или повреждения Саров. 8E-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, RuDA-NP һәм RuDA төркемнәрендәге биш төп органның H&E буяу рәсемнәре аномальлекне яки организмның зарарлыгын күрсәтмәде.Бу нәтиҗәләр шуны күрсәтте: RuDA-NP да, RuDA да вивода агулану билгеләрен күрсәтмәделәр. Моннан тыш, шешләрнең H&E буяу рәсемнәре RuDA + Лазер һәм RuDA-NPs + Лазер төркемнәренең яман шеш күзәнәкләренең җимерелүенә китерергә мөмкинлеген күрсәттеләр, RuDA һәм RuDA-NPларның виво фототерапевтик эффективлыгын күрсәттеләр. Моннан тыш, шешләрнең H&E буяу рәсемнәре RuDA + Лазер һәм RuDA-NPs + Лазер төркемнәренең яман шеш күзәнәкләренең җимерелүенә китерергә мөмкинлеген күрсәттеләр, RuDA һәм RuDA-NPларның виво фототерапевтик эффективлыгын күрсәттеләр.Моннан тыш, гематоксилин-эозин буялган шеш рәсемнәре күрсәткәнчә, RuDA + Лазер һәм RuDA-NPs + Лазер төркемнәре рак күзәнәкләренең каты җимерелүенә китерә ала, бу RuDA һәм RuDA-NPларның югары фототерапевтик эффективлыгын күрсәтә.A ， 肿瘤 & H&E 染色 图像 ， DA RuDA + Лазер 和 RuDA-NPs + Лазер 组 均可 导致 严重 了 了 了 DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA DA。。。。此外 ， 肿瘤 e & e 染色 ， ruda + лазер 和 ruda-nps + лазер 组 均 了 da da da da da da da da da da da da da da da da da da da da 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。。 。。。Моннан тыш, гематоксилин һәм эозин белән буялган шеш рәсемнәре RuDA + Лазер һәм RuDA-NPs + Лазер төркемнәренең рак күзәнәкләренең каты җимерелүенә китерде, RuDA һәм RuDA-NPларның югары фототерапевтик эффективлыгын күрсәттеләр.
Ахырда, Ru тибындагы лигандлар белән Ru (II) -арен (RuDA) органометаль комплексы агрегатлау ысулы ярдәмендә ISC процессын җиңеләйтү өчен эшләнгән.Синтезланган RuDA ковалент булмаган үзара бәйләнешләр аша үз-үзен җыя ала, RuDA-дан алынган супрамолекуляр системалар формалаштыра, шуның белән 1O2 формалашуны җиңеләйтә һәм яктылык китергән рак терапиясе өчен эффектив фототермаль конверсияне җиңеләйтә.Шунысы игътибарга лаек: мономерик RuDA 808 нм лазер нурлары астында 1O2 ясамады, ләкин безнең дизайнның рациональлеген һәм эффективлыгын күрсәтеп, агрегатланган хәлдә күп күләмдә 1O2 чыгарырга мөмкин.Соңгы тикшеренүләр күрсәткәнчә, супрамолекуляр җыю RuDA-ны яхшыртылган фотофизик һәм фотохимик үзлекләр белән тәэмин итә, мәсәлән, PDT һәм PTT эшкәртү өчен бик кирәкле кызыл смена һәм фотоблечинг каршылыгы.Витрода да, вивода да экспериментлар күрсәткәнчә, яхшы биокомплективлык һәм шештә яхшы туплану булган RuDA NPs 808 нм дулкын озынлыгында лазер нурланышында искиткеч яктылыкка каршы антикансер активлыгын күрсәтәләр.Шулай итеп, RuDA NPs бимодаль супрамолекуляр PDT / PTW реагентлары буларак 800 нм дан артык дулкын озынлыкларында активлашкан фотосенситизаторлар җыелмасын баетачак.Супрамолекуляр системаның концептуаль дизайны искиткеч фотосенситизатор эффектлары булган NIR-активлаштырылган фотосенситизаторлар өчен эффектив маршрут тәкъдим итә.
Барлык химикатлар һәм эреткечләр коммерция тәэмин итүчеләрдән алынган һәм алга таба чистартмыйча кулланылган.RuCl3 Boren Precious Metals Co., Ltd. (Куньмин, Китай) сатып алынган.[(η6-p-cym) Ru (фендио) Cl] Cl (фендио = 1,10-фенантролин-5,6-дион) һәм 4,7-бис , 6-Диамино-2,1,3-бензотиадиазол алдагы тикшеренүләр буенча синтезланган 64,65.NMR спектрлары Bruker Avance III-HD 600 MHz спектрометрында Көньяк-Көнчыгыш Университет Аналитик Тест Centerзәгендә d6-DMSO яки CDCl3 эретүче итеп язылган.Химик сменалар p ppmда бирелә.тетраметилсиланга карата, һәм үзара тәэсир итү тотрыклылыгы герцта абсолют кыйммәтләрдә бирелә.Resolutionгары резолюцияле масса спектрометриясе (HRMS) Agilent 6224 ESI / TOF MS коралында башкарылды.C, H, N элементларын анализлау Vario MICROCHNOS элемент анализаторында (Элементар) башкарылды.UV күренгән спектрлар Шимадзу UV3600 спектропотометрында үлчәнде.Флуоресцент спектры Шимадзу RF-6000 спектрофлориметрында язылган.EPR спектрлары Bruker EMXmicro-6/1 коралында яздырылган.Әзерләнгән үрнәкләрнең морфологиясе һәм структурасы FEI Tecnai G20 (TEM) һәм 200 кВ көчәнештә эшләүче Bruker Icon (AFM) коралларында өйрәнелде.Нанобрук Омни анализаторында (Брукхавен) динамик яктылык тарату (DLS) башкарылды.Фотоэлектрохимик үзлекләр электрохимик көйләүдә үлчәнде (CHI-660, Китай).Фотоакустик рәсемнәр FUJIFILM VisualSonics Vevo® LAZR системасы ярдәмендә алынган.Конфокаль рәсемнәр Olympus FV3000 конфокаль микроскоп ярдәмендә алынган.FACS анализы BD Calibur агым цитометрында башкарылды.8гары җитештерүчән сыек хроматография (HPLC) экспериментлары 2489 UV / Vis детекторы ярдәмендә Waters Alliance e2695 системасында үткәрелде.Гель рөхсәт хроматографиясе (GPC) сынаулары Термо ULTIMATE 3000 коралында ERC RefratoMax520 реактив индекс детекторы ярдәмендә теркәлде.
[. Н-дифениламино) фенил] -5,6-диамино-2,1,3-бензотиадиазол 65 (652,0 мг, 1,0 ммол) һәм бозлы кислотасы (30 мл) рефлюкс суыткычта 12 сәгать кузгатылды.Аннары эретүче вакуода әйләнүче парга әйләнде.Нәтиҗә ясалган калдык флеш багана хроматографиясе белән чистартылды (кремний гел, CH2Cl2: MeOH = 20: 1), яшел порошок итеп RuDA алу өчен (уңыш: 877,5 мг, 80%).анус.C64H48Cl2N8RuS өчен исәпләнде: C 67.84, H 4.27, N 9.89.Табылды: C 67.92, H 4.26, N 9.82.1H NMR (600 МГц, d6-DMSO) .0 10.04 (с, 2Х), 8.98 (с, 2Х), 8.15 (с, 2Х), 7.79 (с, 4Х), 7.44 (с, 8Х), 7.21 (д, J = 31.2 Hz, 16H), 6.47 (s, 2H), 6.24 (s, 2H), 2.69 (s, 1H), 2 .25 (s, 3H), 0.99 (s, 6H).13c nmr (150 MHZ, D6-DMSO), δ (PPM) 158.03, 152.81, 149.31, 147.98, 147.16, 139.98, 136.21, 135.57, 134.68, 130.34, 130.02, 128.68, 128.01, 125.51, 124.45, 120.81, 103.45 , 103., 86.52, 84,75, 63.29, 30.90, 22.29, 18.83.ESI-MS: м / з [М-Кл] + = 1097,25.
4,7-бис синтезы [4- (N, N-диэтиламино) фенил-5,6-диамино-2,1,3-бензотиадиазол (L2): L2 ике этапта синтезланган.Pd (PPh3) 4 (46 мг, 0,040 ммол) N, N-диэтил-4- (трибутилстаннил) анилинга кушылды (1,05 г, 2,4 ммол) һәм 4,7-дибромо-5,6-динитро эремәсе - 2, 1,3-бензотиадиазол (0,38 г, 1,0 ммол) коры толуенда (100 мл).Бу катнашма 100 ° C тәүлек эчендә кайнатылды.Вакуодагы толуенны чыгарганнан соң, барлыкка килгән каты нефть эфиры белән юылган.Аннары бу кушылманың (234,0 мг, 0,45 ммол) һәм тимер порошогы (0,30 г, 5,4 ммол) кислотасы кислотасында (20 мл) 80 ° C температурада 4 сәгать кайнатылды.Реакция катнашмасы суга коелды һәм барлыкка килгән коңгырт каты фильтрлау ярдәмендә җыелды.Продукция яшел каты (126,2 мг, 57% уңыш) бирү өчен вакуум сублимация белән ике тапкыр чистартылды.анус.C26H32N6S өчен исәпләнде: C 67.79, H 7.00, N 18.24.Табылды: С 67.84, Н 6.95, Н 18.16.1H NMR (600 МГц, CDCl3), δ (ppm) 7.42 (d, 4H), 6.84 (d, 4H), 4.09 (s, 4H), 3.42 (d, 8H), 1.22 (s, 12H).13С НМР (150 МГц, CDCl3), δ (ppm) 151,77, 147.39, 138.07, 131.20, 121.09, 113.84, 111.90, 44.34, 12.77.ESI-MS: м / з [М + Н] + = 461,24.
Кушылмалар RuDA охшаган процедуралардан соң әзерләнде һәм чистартылды.анус.C48H48Cl2N8RuS өчен исәпләнде: C 61.27, H 5.14, N 11.91.Табылды: C, 61.32, H, 5.12, N, 11.81,1H NMR (600 МГц, d6-DMSO), δ (ppm) 10.19 (s, 2H), 9.28 (s, 2H), 8.09 (s, 2H), 7.95 (s, 4H), 6.93 (s, 4H), 6.48 (d, 2H), 6.34 (s, 2H), 3.54 (t, 8H), 2.80 (m, 1H), 2.33 (s, 3H), 1.31 (т, 12Х), 1,07 (с, 6Х).13c nmr (151 mhz, CDCL3), δ (PPM) 158.20, 153.36, 148.82, 148.14, 138.59, 136.79, 135.75, 134.71, 130.44, 128.87, 128.35, 121.70, 111.84, 110,76, 105.07, 104.23, 84.23, 38.06, 31.22, 29.69, 22.29, 19.19, 14.98, 12.93.ESI-MS: м / з [М-Кл] + = 905.24.
RuDA MeOH / H2O (5/95, v / v) 10 μM концентрациясендә эретелде.RuDA-ның үзләштерү спектры 5 минут саен Шимадзу UV-3600 спектропотометрында нурланыш астында 808 нм дулкын озынлыгы (0,5 Вт / см2) белән үлчәнде.ICG спектры стандарт белән бер үк шартларда теркәлде.
EPR спектры Bruker EMXmicro-6/1 спектрометрында 20 мВт микродулкынлы көче, сканерлау диапазоны 100 Г, һәм 1 Г. 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидон кыр модуляциясе язылган. (TEMP) һәм 5,5-диметил-1-пирролин N-оксиды (DMPO) әйләнү тозагы буларак кулланылды.Электрон спин резонанс спектры RuDA (50 µM) һәм TEMF (20 мм) яки DMPO (20 мм) катнаш эремәләре өчен 808 нм (0,5 Вт / см2) дулкын озынлыгы белән лазер нурлары тәэсирендә язылган.
RuDA өчен DFT һәм TD-DFT исәпләүләре PBE1PBE / 6–31 G * // LanL2DZ дәрәҗәсендә 1666,67,68 Гаус программасын кулланып су эремәсендә башкарылды.HOMO-LUMO, түбән энергияле дулкынландыргыч RuDA тишеге һәм электрон тарату GaussView программасы ярдәмендә планлаштырылган (5.0 версия).
Беренче булып ICO (=Δ = 0,002) белән гадәти UV-күренгән спектроскопия ярдәмендә 1O2 RuDA җитештерү эффективлыгын үлчәргә тырыштык, ләкин ICG фотодеградациясе нәтиҗәләргә нык тәэсир итте.Шулай итеп, 1O2 RuDA квант җитештерүчәнлеге 808 нм (0,5 Вт / см2) лазер белән нурланганда, якынча 428 нм тирәсендә ABDA флюоресенция интенсивлыгының үзгәрүен ачыклау белән үлчәнде.Тикшеренүләр RuDA һәм RuDA NPs (20 μM) суда / DMF (98/2, v / v) ABDA (50 μM) булган.1O2 квант күләме түбәндәге формула ярдәмендә исәпләнде: (Δ (PS) = ΦΔ (ICG) × (rFS / APS) / (rICG / AICG).rPS һәм rICG - фотосесизатор һәм ICGдан алынган 1O2 белән ABDA реакция ставкалары.APS һәм AICG - фотосенситизаторның һәм ICGның үзләштерүе, тиешенчә, 808 нм.
AFM үлчәүләре сыек шартларда Bruker Dimension Icon AFM системасында сканерлау режимы ярдәмендә үткәрелде.Сыек күзәнәкләр белән ачык структураны кулланып, күзәнәкләр ике тапкыр этанол белән юылган һәм азот агымы белән киптерелгән.Кипкән күзәнәкләрне микроскопның оптик башына кертегез.Ampleрнәкнең бер тамчысын сыеклык бассейнына урнаштырыгыз һәм стериль бер тапкыр кулланыла торган пластик шприц һәм стериль энә ярдәмендә кантильверга урнаштырыгыз.Тагын бер тамчы турыдан-туры үрнәккә урнаштырыла, һәм оптик баш төшкәч, ике тамчы берләшә, үрнәк белән сыек сусаклагыч арасында менискус барлыкка китерә.AFM үлчәүләре SCANASYST-FLUID V формасындагы нитрид кантильверы ярдәмендә башкарылды (Брукер, каты k = 0.7 N m-1, f0 = 120–180 kHz).
HPLC хроматограммалары 2489 UV / Vis детекторы ярдәмендә феникс C18 баганасы (250 × 4,6 мм, 5 мм) белән җиһазланган Waters e2695 системасында алынган.Детекторның дулкын озынлыгы 650 нм.А һәм В мобиль этаплары, тиешенчә, су һәм метанол, һәм күчмә фаза агымы 1,0 мл · мин-1 иде.Градиент (В эретүче) түбәндәгечә иде: 100% - 0 минуттан, 100% - 50% - 5 минуттан, һәм 100% - 31 минуттан 40 минутка кадәр.Руда метанол һәм су катнаш эремәсендә (50/50, күләме буенча) 50 μМ концентрациясендә эретелде.Инъекция күләме 20 μл иде.
GPC анализлары Термо ULTIMATE 3000 коралында ике PL аквагаел-OH MIXED-H баганасы белән җиһазландырылган (2 × 300 × 7,5 мм, 8 мм) һәм ERC RefratoMax520 реактив индекс детекторы.GPC баганасы су белән 1 мл / мин 30 ° C температурада күтәрелде.Руда NPлары ПБС эремәсендә эретелде (pH = 7,4, 50 μM), инъекция күләме 20 μЛ иде.
Фотокурентлар электрохимик көйләүдә үлчәнде (CHI-660B, Китай).Лазер кабызылганда һәм сүнгәндә оптоэлектрон җаваплар (808 нм, 0,5 Вт / см2) кара тартмадагы 0,5 В көчәнешендә үлчәнде.Стандарт өч электродлы күзәнәк L формасындагы пыяла углерод электроды (GCE) белән эшлекле электрод, стандарт каломель электроды (SCE) белешмә электрод һәм платина диск счетчик электроды буларак кулланылды.Электролит буларак 0,1 M Na2SO4 эремәсе кулланылды.
Кеше күкрәк рагы күзәнәк линиясе MDA-MB-231 KeyGEN Biotec Co., LTD (Нанкин, Китай, каталог номеры: KG033) сатып алынган.Күзәнәкләр монолайерларда Дулбекконың Модификацияләнгән Бөркет уртачасында (DMEM, югары глюкоза) үстерелде, 10% фетал бовины серумы (FBS), пенициллин (100 μг / мл) һәм стрептомицин (100 μг / мл).Барлык күзәнәкләр дә 5% CO2 булган дымлы атмосферада 37 ° C температурада культураланган.
MTT анализы RuDA һәм RuDA-NPларның цитотоксиклыгын ачыклау өчен кулланылды, Vc (яки 0,5 мм) белән, якты нурланыш булганда һәм булмаганда.MDA-MB-231 яман шеш күзәнәкләре 96 кое тәлинкәләрдә күзәнәк тыгызлыгында якынча 1 х 105 күзәнәк / мл / скважинада үстерелде һәм 5% CO2 һәм 95% һава атмосферасында 12 сәгать 37,0 ° C инкубацияләнде.Суда эрелгән RuDA һәм RuDA NP күзәнәкләргә кушылды.12 сәгать инкубациядән соң, күзәнәкләр 0,5 Вт см -2 лазер нурланышына 808 нм дулкын озынлыгында 10 минутка (300 J см -2) тәэсир иттеләр, аннары караңгыда 24 сәгать инкубацияләнделәр.Соңыннан күзәнәкләр MTT (5 мг / мл) белән тагын 5 сәгать инкубацияләнде.Ниһаять, куе кызыл формазан кристалларын эретү өчен, уртача DMSO (200 µl) итеп үзгәртегез.ОД кыйммәтләре 570/630 нм дулкын озынлыгы булган микроплит укучы ярдәмендә үлчәнде.Sәрбер үрнәк өчен IC50 кыйммәте ким дигәндә өч бәйсез эксперименттан алынган доза-җавап кәкреләреннән SPSS программасын кулланып исәпләнде.
MDA-MB-231 күзәнәкләре RuDA һәм RuDA-NP белән 50 μM концентрациясендә эшкәртелде.12 сәгать инкубациядән соң, күзәнәкләр 808 нм дулкын озынлыгы һәм 0,5 Вт / см2 көче белән 10 минутка (300 J / см2) лазер белән нурландырылды.С витамины (Vc) төркемендә күзәнәкләр лазер нурлары алдыннан 0,5 мм Vc белән эшкәртелде.Соңыннан күзәнәкләр караңгыда өстәмә 24 сәгать инкубацияләнделәр, аннары кальцин AM һәм пропидий йод (20 μг / мл, 5 μл) белән 30 минутка буялдылар, аннары ПБС белән юылды (10 μl, pH 7.4).тапланган күзәнәкләр рәсемнәре.