癌細(xì)胞化療及光熱治療的作用范文

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摘要：

目的研究聚多巴胺-阿霉素納米顆粒對癌細(xì)胞的化療-光熱治療協(xié)同作用。方法將單分子巴多胺聚合成PDA納米顆粒，通過共價鍵作用和仔-仔作用，將抗癌藥物阿霉素（Dox）負(fù)載在PDA表面，形成聚巴多胺納米顆粒-阿霉素聚合物（PDA-Dox）。分析PDA-Dox藥物的釋放性能。結(jié)果利用PDA良好的光熱轉(zhuǎn)換能力，通過激光照射，在酸性條件下釋放阿霉素，在阿霉素與化療-光熱治療協(xié)同作用下，極大地提高扼殺癌細(xì)胞的效率。結(jié)論PDA-Dox對癌細(xì)胞的化療-光熱治療具有協(xié)同作用，可增強(qiáng)扼殺癌細(xì)胞能力，提高療效。

關(guān)鍵詞：

聚巴多胺納米顆粒；阿霉素；癌細(xì)胞；化療；光熱治療

納米顆粒載藥聚合物己經(jīng)成為納米技術(shù)領(lǐng)域的新熱點和關(guān)注的焦點，具有生物相容性強(qiáng)、毒性小、可降解等傳統(tǒng)納米載體藥物所不具備的特點，成為新的具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ墓┧幏绞胶凸┧庴w系[1]。

1材料與方法

1.1儀器設(shè)備與試劑

電子顯微鏡，紫外可見分光光度計，傅里葉變換紅外光譜儀（NicoletIS10型），動態(tài)光散射儀（ZEN300型），共聚焦熒光顯微鏡（TCSSP2型），激光器（LSR808NL-2W型）。鹽酸阿霉素，30%的氨水、乙醇（均為分析純），98%鹽酸多巴胺、鈣黃綠素，噻唑藍(lán)（MTT）、MDEM細(xì)胞培養(yǎng)基、胎牛血清。化學(xué)試劑均未預(yù)處理，實驗用水為純水。

1.2方法

1.2.1聚多巴胺合成。在40mL乙醇與90mL水的混合溶液中加入30%氨水40mL，振蕩攪拌30min，將0.5g鹽酸多巴胺加入10mL水溶解，然后加入到上述混合溶液中繼續(xù)攪拌，24h后水洗，使其再次分散在水中從而得到聚巴多胺納米顆粒懸濁液。

1.2.2光熱轉(zhuǎn)換。取0.1、0.2、0.3、0.5mg/mL濃度下的PDA懸濁液1mL加入到石英池，采用激光對其進(jìn)行持續(xù)照射，波長808nm，功率5W/cm2，照射10min，每隔20s對溶液的溫度記錄1次，繪制升溫曲線。

1.2.3阿霉素的負(fù)載及釋放。稱取PDA納米粒子4.0mg分散在4mL0.1mg/mL阿霉素磷酸緩沖液中（pH=8.0），遮光攪拌，完成負(fù)載后進(jìn)行離心，然后采用阿霉素磷酸緩沖液（pH=7.4）進(jìn)行洗滌，去除表面的阿霉素分子，獲得負(fù)載Dox的PDA，即PDA-Dox。

1.2.4癌細(xì)胞與組織間環(huán)境模擬。采用pH=5.0、pH=7.4磷酸鹽緩沖液作為藥物釋放液，對癌細(xì)胞與組織間環(huán)境進(jìn)行模擬。

1.2.5細(xì)胞毒性實驗。采用MTT比色法對PDA細(xì)胞毒性進(jìn)行評價，選用HeLa細(xì)胞，使用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基（青霉素100U/mL，鏈霉素100mg/mL），置于含5%CO2的37益細(xì)菌培養(yǎng)箱中培養(yǎng)[2]，3耀4d消化傳代。

1.2.6共聚焦成像。將HeLa細(xì)胞接種到20mm細(xì)胞培養(yǎng)皿中，在培養(yǎng)完成后采用磷酸鹽緩沖液進(jìn)行清洗，清洗3次后分別加入500滋g/mLPDA與500滋g/mLPDA-Dox（含Dox50滋g/mL），繼續(xù)培養(yǎng)24h，采用激光照射處理每組細(xì)胞，然后加入鈣黃綠素（2滋g/mL），培養(yǎng)30min，采用共聚焦熒光顯微鏡進(jìn)行活細(xì)胞觀察。

1.3觀察指標(biāo)

觀察PDA表征、光熱轉(zhuǎn)換性能以及PDA-Dox對癌細(xì)胞的殺傷情況。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

采用Excel表對研究數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入和分析，細(xì)胞活性采用構(gòu)成比表示。

2結(jié)果

2.1PDA表征

PDA為形貌均一的單分散體系，粒子平均大小（158.9依11.2）nm，利于細(xì)胞的內(nèi)吞作用。紫外線可見吸收光譜顯示，可滿足光熱治療材料光吸收性質(zhì)的基本要求。

2.2PDA光熱轉(zhuǎn)換性能

PDA-Dox能夠安全、有效地運用于光熱治療，取0.2mg/mLPDA-Dox進(jìn)行光熱穩(wěn)定實驗，激光反復(fù)、連續(xù)照射5次，發(fā)現(xiàn)光熱穩(wěn)定性良好。

2.3PDA-Dox與癌細(xì)胞的相互作用

研究20、40、80、160、320、640、1280滋g/mL不同濃度PDA-Dox溶液中的HeLa細(xì)胞活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在濃度約1280滋g/mL時，細(xì)胞毒性很低。在無激光照射下，游離的Dox表現(xiàn)出較高細(xì)胞毒性，負(fù)載等量Dox的PDA表現(xiàn)出弱細(xì)胞毒性，表明PDA對Dox起到了緩釋作用；經(jīng)激光照射10min，PDA對HeLa細(xì)胞殺傷效果使其活性下降到25%，負(fù)載Dox的PDA細(xì)胞殺傷效果更為顯著，HeLa細(xì)胞活性下降至10%。而控制組、游離的Dox組中HeLa細(xì)胞活性無明顯變化。

3討論

細(xì)胞實驗發(fā)現(xiàn)，PDA具有十分優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換能力[2]，并且其表面可負(fù)載大量的抗癌藥物Dox，可在酸性條件下加速藥物釋放，負(fù)載了Dox的PDA能夠很好地將化療與光療相結(jié)合，PDA-Dox配合激光與HeLa細(xì)胞相互作用下，細(xì)胞幾乎全部死亡。由此可見，PDA-Dox對癌細(xì)胞的化療-光熱治療具有協(xié)同作用，可增強(qiáng)癌細(xì)胞扼殺能力，提高療效。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋雪嬌,劉莊.有機(jī)納米材料在腫瘤光熱治療中的應(yīng)用[J].化學(xué)通報,2015,78(4):292-298.

[2]劉宇煒,郭卓.聚多巴胺-阿霉素納米顆粒對癌細(xì)胞的化療-光熱治療協(xié)同作用[J].高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報,2015,36(7):1389-1394.

作者:李艷麗 單位:黑龍江省泰來縣婦幼保健院