Matur nuwun kanggo ngunjungi Nature.com.Versi browser sing sampeyan gunakake nduweni dhukungan CSS sing winates.Kanggo pengalaman paling apik, disaranake sampeyan nggunakake browser sing dianyari (utawa mateni Mode Kompatibilitas ing Internet Explorer).Ing sawetoro wektu, kanggo mesthekake dhukungan terus, kita bakal nerjemahake situs tanpa gaya lan JavaScript.
Photosensitizers sing efektif utamane penting kanggo panggunaan klinis fototerapi sing nyebar.Nanging, photosensitizers konvensional umume nandhang sangsara saka panyerepan dawa gelombang cendhak, photostability ora cukup, ngasilaken kuantum spesies oksigen reaktif (ROS) kurang, lan agregasi-induced quenching saka ROS.Ing kene kita nglaporake photosensitizer supramolecular near-infrared (NIR) (RuDA) sing ditengahi dening ngrakit dhewe saka kompleks organologam Ru(II) -arene ing larutan banyu.RuDA mung bisa ngasilake oksigen singlet (1O2) ing negara sing dikumpulake, lan nuduhake prilaku generasi 1O2 sing diakibatake agregasi amarga kenaikan proses silang antarane sistem singlet-triplet.Ing tumindak cahya laser 808 nm, RuDA nuduhake asil kuantum 1O2 saka 16,4% (indocyanine green sing disetujoni FDA: ΦΔ = 0,2%) lan efisiensi konversi photothermal dhuwur 24,2% (nanorod emas komersial) kanthi fotostabilitas sing apik.: 21,0%, nanoshells emas: 13,0%).Kajaba iku, RuDA-NPs kanthi biokompatibilitas sing apik bisa luwih seneng nglumpukake ing situs tumor, nyebabake regresi tumor sing signifikan sajrone terapi fotodinamik kanthi nyuda volume tumor 95.2% ing vivo.Terapi fotodinamik sing nambah agregasi iki nyedhiyakake strategi kanggo ngembangake fotosensitizer kanthi sifat fotofisik lan fotokimia sing nguntungake.
Dibandhingake karo terapi konvensional, terapi fotodinamik (PDT) minangka perawatan sing menarik kanggo kanker amarga kaluwihan sing signifikan kayata kontrol spatiotemporal sing akurat, non-invasif, resistensi obat sing bisa diabaikan, lan minimalake efek samping 1,2,3.Ing iradiasi cahya, photosensitizer sing digunakake bisa diaktifake kanggo mbentuk spesies oksigen reaktif (ROS), sing nyebabake apoptosis / nekrosis utawa respon imun4,5. Nanging, umume fotosensitizer konvensional, kayata klorin, porfirin, lan antrakuinon, nduweni panyerepan gelombang sing relatif cendhak (frekuensi <680 nm), saéngga nyebabake penetrasi cahya sing kurang amarga panyerepan kuat molekul biologis (contone, hemoglobin lan melanin) ing wilayah sing katon6,7. Nanging, umume fotosensitizer konvensional, kayata klorin, porfirin, lan antrakuinon, nduweni panyerepan gelombang sing relatif cendhak (frekuensi <680 nm), saéngga nyebabake penetrasi cahya sing kurang amarga panyerepan kuat molekul biologis (contone, hemoglobin lan melanin) ing wilayah sing katon6,7. 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. Nanging, photosensitizers sing paling umum kayata klorin, porfirin lan antrakuinon nduweni panyerepan dawa gelombang sing relatif cendhak (<680 nm) sing nyebabake penetrasi cahya sing kurang amarga panyerepan kuat molekul biologis (contone, hemoglobin lan melanin) menyang wilayah sing katon6,7.然而, 大多数 传统 的 光敏剂, 如如 氢氢, 如卟啉 蒽醌, 卟啉 相对 蒽醌 的 的 波长波长吸收 (频率 <680 nm), 因此因此 对对对生物分子 (如 血红血红血红,导致光穿透性差.然而, 大多数 传统 的 光敏剂, 二二 卟酚, 卟啉卟啉, 具有 蒽醌 较 的 波长波长吸收 (频率 频率 <680 nm) 因此因此由于对分子 (血红 蛋白 和 分子) 血红血红蛋白吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 HI导致光穿透性差。 Однако большинство традиционных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, имеют относительно коротковолновое поглощение (частота < 680 нм) из-за сильного поглощения биомолекул, таких как гемоглобин и меланин, что приводит к плохому проникновению света. Nanging, umume fotosensitif tradisional kayata klorin, porfirin lan antrakuinon nduweni panyerepan dawa gelombang sing relatif cendhak (frekuensi <680 nm) amarga panyerepan biomolekul sing kuwat kayata hemoglobin lan melanin sing nyebabake penetrasi cahya sing kurang.Area sing katon 6.7.Mulane, fotosensitizer sing nyerep infra merah cedhak (NIR) sing diaktifake ing "jendela terapeutik" 700-900 nm cocok kanggo fototerapi.Amarga cahya infra merah cedhak sing paling ora diserap dening jaringan biologi, bisa nyebabake penetrasi sing luwih jero lan kurang karusakan foto8,9.
Sayange, fotosensitizer sing nyerep NIR sing ana umume nduweni stabilitas foto sing kurang, kapasitas ngasilake oksigen singlet (1O2) sing kurang, lan quenching 1O2 sing diakibatake agregasi, sing mbatesi aplikasi klinis10,11.Senadyan upaya gedhe wis ditindakake kanggo ningkatake sifat fotofisik lan fotokimia saka fotosensitizer konvensional, nganti saiki sawetara laporan nyatakake yen fotosensitizer sing nyerep NIR bisa ngatasi kabeh masalah kasebut.Kajaba iku, sawetara photosensitizers wis janji kanggo generasi efisien 1O212,13,14 nalika disinari cahya ing ndhuwur 800 nm, amarga energi foton suda kanthi cepet ing wilayah cedhak-IR.Triphenylamine (TFA) minangka donor elektron lan [1,2,5] tiadiazol-[3,4-i]dipyrido[a,c]phenazine (TDP) minangka gugus akseptor elektron Donor-acceptor (DA) jinis pewarna kelas saka pewarna, nyerep inframerah cedhak, sing wis ditliti sacara ekstensif kanggo bioimaging II cedhak-infra merah lan terapi fototermal (PTT) amarga celah pita sing sempit.Dadi, pewarna DA-jinis bisa digunakake kanggo PDT kanthi eksitasi cedhak-IR, sanajan wis jarang diteliti minangka fotosensitizer kanggo PDT.
Dikenal yen efisiensi dhuwur saka intersystem crossing (ISC) saka fotosensitizer ningkatake pembentukan 1O2.Strategi umum kanggo maju proses ISC yaiku ningkatake kopling spin-orbit (SOC) fotosensitizer kanthi ngenalake atom abot utawa molekul organik khusus.Nanging, pendekatan iki isih duwe sawetara kekurangan lan watesan19,20.Bubar, supramolecular self-assembly wis nyedhiyakake pendekatan cerdas ngisor-up kanggo fabrikasi bahan fungsional ing tingkat molekuler, 21,22 kanthi akeh kaluwihan ing fototerapi: (1) photosensitizer sing dipasang dhewe bisa duweni potensi kanggo mbentuk struktur pita.Padha karo struktur elektronik kanthi distribusi tingkat energi sing luwih padhet amarga orbit sing tumpang tindih ing antarane blok bangunan.Mulane, match energi antarane negara bungah singlet ngisor (S1) lan negara triplet bungah tetanggan (Tn) bakal apik, kang ono gunane kanggo proses ISC 23, 24.(2) Déwan supramolekul bakal nyuda relaksasi non-radiatif adhedhasar mekanisme watesan gerakan intramolekul (RIM), sing uga ningkatake proses ISC 25, 26.(3) Déwan supramolekul bisa nglindhungi molekul utama monomer saka oksidasi lan degradasi, saéngga bisa ningkatake fotostabilitas fotosensitizer.Amarga kaluwihan ing ndhuwur, kita percaya yen sistem fotosensitizer supramolekul bisa dadi alternatif sing bisa dijanjekake kanggo ngatasi kekurangan PDT.
Komplek adhedhasar Ru(II) minangka platform medis sing njanjeni kanggo aplikasi potensial ing diagnosis lan terapi penyakit amarga sifat biologis sing unik lan menarik28,29,30,31,32,33,34.Kajaba iku, turah mbrawah saka negara bungah lan sipat photophysicochemical tunable saka Komplek adhedhasar Ru (II) menehi kaluwihan gedhe kanggo pangembangan photosensitizers basis Ru (II)35,36,37,38,39,40.Conto penting yaiku kompleks ruthenium(II) polypyridyl TLD-1433, sing saiki ana ing uji klinis Tahap II minangka fotosensitizer kanggo perawatan kanker kandung kemih invasif non-otot (NMIBC)41.Kajaba iku, kompleks organologam ruthenium(II)arene akeh digunakake minangka agen kemoterapi kanggo perawatan kanker amarga toksisitas sing sithik lan gampang dimodifikasi42,43,44,45.Sifat ion saka Ru(II) -arene kompleks organologam ora mung bisa nambah kelarutan miskin kromofor DA ing pelarut umum, nanging uga nambah perakitan kromofor DA.Kajaba iku, struktur setengah sandwic pseudooctahedral saka kompleks organologam Ru (II) -arenes bisa nyegah H-agregasi kromofor tipe DA, saéngga nggampangake pembentukan J-agregasi kanthi pita panyerepan redshifted.Nanging, kekurangan kompleks Ru(II) -arene, kayata stabilitas sing kurang lan / utawa bioavailabilitas sing kurang, bisa mengaruhi khasiat terapeutik lan aktivitas in vivo kompleks arene-Ru(II).Nanging, panliten nuduhake manawa kekurangan kasebut bisa diatasi kanthi ngenkapsulasi kompleks ruthenium kanthi polimer biokompatibel kanthi enkapsulasi fisik utawa konjugasi kovalen.
Ing karya iki, kita laporan Komplek DA-conjugated saka Ru (II) -arene (RuDA) karo pemicu NIR liwat ikatan koordinasi antarane kromofor DAD lan Ru (II) -arene moiety.Komplek sing diasilake bisa nglumpukake dhewe dadi vesikel metalosupramolekular ing banyu amarga interaksi non-kovalen.Notabene, rakitan supramolekul endowed RuDA karo polimerisasi-mlebu intersystem crossing-over, kang Ngartekno nambah efficiency ISC, kang banget sarujuk kanggo PDT (Fig. 1A).Kanggo nambah akumulasi tumor lan biokompatibilitas in vivo, Pluronic F127 (PEO-PPO-PEO) sing disetujoni FDA digunakake kanggo encapsulate RuDA47,48,49 kanggo nggawe nanopartikel RuDA-NP (Gambar 1B) sing tumindak minangka PDT / Dual- mode PTT proxy.Ing fototerapi kanker (Gambar 1C), RuDA-NP digunakake kanggo nambani tikus mudo karo tumor MDA-MB-231 kanggo nyinaoni khasiat PDT lan PTT ing vivo.
Ilustrasi skematis mekanisme fotofisik RuDA ing bentuk monomerik lan agregat kanggo fototerapi kanker, sintesis B RuDA-NPs lan C RuDA-NPs kanggo PDT lan PTT sing diaktifake NIR.
RuDA, sing kalebu fungsi TPA lan TDP, disiapake miturut prosedur sing ditampilake ing Gambar Tambahan 1 (Gambar 2A), lan RuDA ditondoi dening spektrum 1H lan 13C NMR, spektrometri massa ionisasi electrospray, lan analisis unsur (Gambar Tambahan 2-4). ).Peta prabédan Kapadhetan elektron RuDA saka transisi singlet paling murah diwilang kanthi teori fungsional densitas gumantung wektu (TD-DFT) kanggo nyinaoni proses transfer muatan.Minangka ditampilake ing Gambar Tambahan 5, Kapadhetan elektron drifts utamane saka triphenylamine menyang unit akseptor TDP sawise photoexcitation, sing bisa digandhengake karo transisi transfer muatan intramolekul (CT) khas.
Struktur kimia Bijih B Spektrum serapan Bijih ing campuran saka macem-macem rasio DMF lan banyu.C Nilai panyerepan normal RuDA (800 nm) lan ICG (779 nm) lawan wektu ing 0,5 W cm-2 sinar laser 808 nm.D The photodegradation saka ABDA dituduhake dening RuDA-mlebu tatanan saka 1O2 ing DMF / H2O campuran karo isi banyu beda ing tumindak radiation laser karo dawa gelombang 808 nm lan daya 0,5 W / cm2.
Abstrak—Spektroskopi panyerepan sing katon UV digunakake kanggo nyinaoni sipat-sipat ngrakit dhewe saka Ore ing campuran DMF lan banyu ing macem-macem rasio.Minangka ditampilake ing anjir.2B, RuDA nampilake pita panyerepan saka 600 nganti 900 nm ing DMF kanthi pita panyerepan maksimal ing 729 nm.Nambah jumlah banyu mimpin menyang shift abang bertahap saka panyerepan Ore maksimum kanggo 800 nm, kang nuduhake J-agregasi Ore ing sistem nglumpuk.Spektrum photoluminescence saka RuDA ing pelarut beda ditampilake ing Gambar Tambahan 6. RuDA katon kanggo ngetokne luminescence NIR-II khas karo dawa gelombang emisi maksimum ca.1050 nm ing CH2Cl2 lan CH3OH, mungguh.Shift Stokes gedhe (kira-kira 300 nm) RuDA nuduhake owah-owahan wujud ing geometri negara bungah lan tatanan saka negara bungah kurang-energi.Hasil kuantum luminescence saka Ore ing CH2Cl2 lan CH3OH ditemtokake dadi 3,3 lan 0,6%, mungguh.Nanging, ing campuran metanol lan banyu (5/95, v/v), owah-owahan abang saka emisi lan nyuda asil kuantum (0,22%) diamati, sing bisa uga amarga perakitan bijih dhewe. .
Kanggo nggambarake pangumpulan ORE, kita nggunakake mikroskop gaya atom cair (AFM) kanggo nggambarake owah-owahan morfologis ing ORE ing larutan metanol sawise nambahake banyu.Nalika isi banyu ing ngisor 80%, ora ana agregasi sing cetha (Tambahan Gambar 7).Nanging, kanthi nambah isi banyu nganti 90-95%, nanopartikel cilik muncul, sing nuduhake panyerapan bijih dhewe. Kajaba iku, iradiasi laser kanthi dawa gelombang 808 nm ora mengaruhi intensitas penyerapan RuDA ing banyu. solusi (Gambar 2C lan Gambar Tambahan 8).Ing kontras, absorbansi ijo indocyanine (ICG minangka kontrol) mudhun kanthi cepet ing 779 nm, nuduhake fotostabilitas banget saka RuDA.Kajaba iku, stabilitas RuDA-NPs ing PBS (pH = 5.4, 7.4 lan 9.0), 10% FBS lan DMEM (glukosa dhuwur) diteliti dening spektroskopi panyerepan sing katon UV ing macem-macem wektu titik.Kaya sing ditampilake ing Gambar Tambahan 9, owah-owahan tipis ing pita panyerepan RuDA-NP diamati ing PBS ing pH 7.4 / 9.0, FBS lan DMEM, sing nuduhake stabilitas RuDA-NP sing apik banget.Nanging, ing medium asam (рН = 5,4) hidrolisis bijih ditemokake.Kita uga luwih ngevaluasi stabilitas RuDA lan RuDA-NP nggunakake metode kromatografi cair kinerja dhuwur (HPLC).Minangka ditampilake ing Gambar Tambahan 10, RuDA stabil ing campuran metanol lan banyu (50/50, v / v) sajrone jam pisanan, lan hidrolisis diamati sawise 4 jam.Nanging, mung puncak cekung-cembung sing diamati kanggo RuDA NPs.Mulane, kromatografi permeasi gel (GPC) digunakake kanggo netepake stabilitas NP RuDA ing PBS (pH = 7.4).Kaya sing ditampilake ing Gambar Tambahan 11, sawise 8 jam inkubasi ing kondisi sing dites, dhuwur puncak, jembar puncak lan area puncak NP RuDA ora owah sacara signifikan, nuduhake stabilitas NP RuDA sing apik banget.Kajaba iku, gambar TEM nuduhake yen morfologi nanopartikel RuDA-NP tetep ora owah sawise jam 24 ing buffer PBS sing diencerke (pH = 7.4, Gambar Tambahan 12).
Amarga ngrakit dhewe bisa menehi ciri fungsional lan kimia beda ing Ore, kita diamati release saka 9,10-anthracenediylbis(methylene) asam dimalonic (ABDA, indikator 1O2) ing campuran metanol-banyu.Bijih kanthi kadar banyu sing beda50.Kaya sing ditampilake ing Gambar 2D lan Gambar Tambahan 13, ora ana degradasi ABDA nalika kandungan banyu ana ing sangisore 20%.Kanthi paningkatan asor nganti 40%, degradasi ABDA dumadi, sing dibuktekake kanthi nyuda intensitas fluoresensi ABDA.Uga ditemokake yen isi banyu sing luwih dhuwur nyebabake degradasi luwih cepet, nuduhake yen RuDA self-assembly perlu lan migunani kanggo degradasi ABDA.Fenomena iki beda banget karo kromofor ACQ (aggregation-induced quenching) modern.Nalika disinari karo laser kanthi dawa gelombang 808 nm, ngasilake kuantum 1O2 RuDA ing campuran 98% H2O / 2% DMF yaiku 16,4%, yaiku 82 kaping luwih dhuwur tinimbang ICG (ΦΔ = 0,2%)51, nuduhake efisiensi generasi 1O2 RuDA sing luar biasa ing kahanan agregasi.
Spin elektron nggunakake 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinone (TEMP) lan 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) minangka spin traps Resonance spectroscopy (ESR) digunakake kanggo ngenali spesies sing diasilake. AFK.dening RuDA.Minangka ditampilake ing Gambar Tambahan 14, wis dikonfirmasi manawa 1O2 diasilake ing wektu iradiasi antarane 0 lan 4 menit.Kajaba iku, nalika RuDA diinkubasi karo DMPO ing iradiasi, sinyal EPR papat baris khas 1: 2: 2: 1 DMPO-OH· adduct dideteksi, nuduhake pembentukan radikal hidroksil (OH·).Sakabèhé, asil ing ndhuwur nduduhake kemampuan RuDA kanggo ngrangsang produksi ROS liwat proses fotosensitisasi tipe I / II dual.
Kanggo luwih ngerti sifat elektronik RuDA ing wangun monomeric lan aggregated, orbital molekul frontier saka RuDA ing wangun monomeric lan dimeric wis diwilang nggunakake metode DFT.Minangka ditampilake ing anjir.3A, orbital molekul sing diduduki paling dhuwur (HOMO) saka RuDA monomerik didelokalisasi ing sadawane tulang punggung ligan lan orbital molekul sing paling ora dikuwasani (LUMO) dipusatake ing unit akseptor TDP.Kosok baline, kapadhetan elektron ing HOMO dimerik dikonsentrasi ing ligan siji molekul RuDA, dene kapadhetan elektron ing LUMO utamane konsentrasi ing unit akseptor molekul RuDA liyane, sing nuduhake yen RuDA ana ing dimer.Fitur saka CT.
A HOMO lan LUMO saka Ore diwilang ing wangun monomeric lan dimeric.B Singlet lan tingkat energi triplet Bijih ing monomer lan dimer.C Perkiraan tingkat RuDA lan saluran ISC bisa minangka monomerik C lan dimerik D. Panah nuduhake kemungkinan saluran ISC.
Distribusi elektron lan bolongan ing negara bungah singlet kurang energi saka RuDA ing wangun monomeric lan dimeric dianalisis nggunakake piranti lunak Multiwfn 3.852.53, sing diwilang nggunakake metode TD-DFT.Kaya sing dituduhake ing label tambahan.Kaya sing dituduhake ing Gambar 1-2, bolongan RDA monomerik biasane didelokalisasi ing sadawane tulang punggung ligan ing negara sing bungah singlet iki, dene elektron biasane ana ing grup TDP, sing nuduhake karakteristik intramolekul CT.Kajaba iku, kanggo negara-negara sing bungah singlet iki, ana luwih utawa kurang tumpang tindih antarane bolongan lan elektron, sing nuduhake yen negara-negara sing bungah singlet iki menehi kontribusi saka eksitasi lokal (LE).Kanggo dimer, saliyane fitur CT lan LE intramolekul, proporsi tartamtu saka fitur CT intermolecular diamati ing negara masing-masing, utamane S3, S4, S7, lan S8, adhedhasar analisis CT intermolecular, kanthi transisi intermolekul CT minangka sing utama. (Tabel Tambahan).3).
Kanggo luwih ngerti asil eksperimen, kita luwih njelajah sifat-sifat negara bungah RuDA kanggo njelajah beda antarane monomer lan dimer (Tabel Tambahan 4-5).Minangka ditampilake ing Figure 3B, tingkat energi saka singlet lan triplet negara bungah saka dimer luwih padhet tinimbang monomer, kang mbantu kanggo ngurangi longkangan energi antarane S1 lan Tn. Dilaporake manawa transisi ISC bisa diwujudake sajrone celah energi cilik (ΔES1-Tn <0.3 eV) antarane S1 lan Tn54. Kacarita transisi ISC bisa diwujudake sajrone celah energi cilik (ΔES1-Tn <0.3 eV) antarane S1 lan Tn54. Сообщалось, что переходы ISC могут быть реализованы в пределах небольшой энергетической щели (ΔES1-Tn <0,3 эду) s. Kacarita transisi ISC bisa diwujudake sajrone celah energi cilik (ΔES1-Tn <0.3 eV) antarane S1 lan Tn54.据报道，ISC 跃迁可以在S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn < 0.3 eV）内实现。据报道，ISC 跃迁可以在S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn < 0.3 eV）内实现。 Сообщалось, что переход ISC может быть реализован в пределах небольшой энергетической щели (ΔES1-Tn < 0,3 энВ) S4 м Kacarita transisi ISC bisa diwujudake sajrone celah energi cilik (ΔES1-Tn <0.3 eV) antarane S1 lan Tn54.Kajaba iku, mung siji orbital, dikuwasani utawa ora dikuwasani, kudu beda ing negara singlet lan triplet kaiket kanggo nyedhiyakake integral SOC non-nol.Mangkono, adhedhasar analisis energi eksitasi lan transisi orbital, kabeh saluran bisa saka transisi ISC ditampilake ing Fig.3C, D.Notabene, mung siji saluran ISC kasedhiya ing monomer, nalika wangun dimeric wis papat saluran ISC sing bisa nambah transisi ISC.Mulane, cukup kanggo nganggep yen luwih akeh molekul RuDA dikumpulake, luwih gampang diakses saluran ISC.Mulane, agregat RuDA bisa mbentuk struktur elektronik loro-band ing negara singlet lan triplet, ngurangi kesenjangan energi antarane S1 lan Tn sing kasedhiya, saéngga nambah efisiensi ISC kanggo nggampangake generasi 1O2.
Kanggo luwih njlentrehake mekanisme sing ndasari, kita nyintesis senyawa referensi saka kompleks arene-Ru (II) (RuET) kanthi ngganti rong gugus etil kanthi rong gugus fenil triphenylamine ing RuDA (Gambar 4A, kanggo karakterisasi lengkap, ndeleng ESI, Tambahan 15). -21 ) Saka donor (diethylamine) nganti akseptor (TDF), RuET nduweni karakteristik CT intramolekul sing padha karo RuDA.Kaya sing dikarepake, spektrum panyerepan RuET ing DMF nuduhake pita transfer daya energi sing kurang kanthi panyerepan sing kuat ing wilayah inframerah cedhak ing wilayah 600-1100 nm (Gambar 4B).Kajaba iku, agregasi RuET uga diamati kanthi nambah isi banyu, sing dibayangke ing redshift maksimal panyerepan, sing luwih dikonfirmasi kanthi pencitraan AFM cair (Tambahan Gambar 22).Asil nuduhake yen RuET, kaya RuDA, bisa mbentuk negara intramolekul lan nglumpukake dhewe dadi struktur gabungan.
Struktur kimia saka RuET.B Spektrum panyerepan saka RuET ing campuran saka macem-macem rasio DMF lan banyu.Plot C EIS Nyquist kanggo RuDA lan RuET.Respon photocurrent D saka RuDA lan RuET ing tumindak radiasi laser kanthi dawa gelombang 808 nm.
Photodegradasi ABDA ing ngarsane RuET dievaluasi kanthi iradiasi karo laser kanthi dawa gelombang 808 nm.Kaget, ora ana degradasi ABDA sing diamati ing macem-macem pecahan banyu (Tambahan Gambar 23).Alasan sing bisa ditindakake yaiku RuET ora bisa nggawe struktur elektronik pita kanthi efisien amarga rantai etil ora ningkatake transfer muatan antarmolekul sing efisien.Mulane, spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS) lan pangukuran arus foto transien ditindakake kanggo mbandhingake sifat fotoelektrokimia RuDA lan RuET.Miturut plot Nyquist (Gambar 4C), RuDA nuduhake radius sing luwih cilik tinimbang RuET, tegese RuDA56 nduweni transportasi elektron antarmolekul sing luwih cepet lan konduktivitas sing luwih apik.Kajaba iku, Kapadhetan arus foto saka RuDA luwih dhuwur tinimbang RuET (Gambar 4D), ngonfirmasi efisiensi transfer daya sing luwih apik saka RuDA57.Mangkono, klompok fenil saka triphenylamine ing Ore nduweni peran penting ing nyediakake transfer daya intermolecular lan tatanan saka struktur elektronik banded.
Kanggo nambah akumulasi tumor lan biokompatibilitas in vivo, kita luwih ngenkapsulasi RuDA karo F127.Dhiameter hidrodinamik rata-rata RuDA-NPs ditemtokake dadi 123.1 nm kanthi distribusi sempit (PDI = 0.089) nggunakake metode panyebaran cahya dinamis (DLS) (Gambar 5A), sing ningkatake akumulasi tumor kanthi nambah permeabilitas lan retensi.efek EPR.Gambar TEM nuduhake yen Ore NPs duwe wangun bunder seragam kanthi diameter rata-rata 86 nm.Utamane, maksimal panyerepan RuDA-NPs katon ing 800 nm (Tambahan Gambar 24), nuduhake yen RuDA-NPs bisa nahan fungsi lan sifat RuDAs ngumpulake dhewe.Hasil kuantum ROS sing diwilang kanggo NP Ore yaiku 15,9%, sing bisa dibandhingake karo Ore. Sifat fototermal saka RuDA NPs ditliti miturut tumindak radiasi laser kanthi dawa gelombang 808 nm nggunakake kamera inframerah.Kaya sing dituduhake ing anjir.5B,C, klompok kontrol (PBS mung) ngalami kenaikan suhu sing sithik, dene suhu solusi RuDA-NPs mundhak kanthi cepet kanthi suhu mundhak (ΔT) dadi 15,5, 26,1, lan 43,0 ° C.Konsentrasi dhuwur yaiku 25, 50, lan 100 µM, sing nuduhake efek fototermal sing kuat saka RuDA NPs.Kajaba iku, pangukuran siklus pemanasan / pendinginan ditindakake kanggo ngevaluasi stabilitas fototermal RuDA-NP lan mbandhingake karo ICG.Suhu Ore NPs ora suda sawise limang siklus panas / cooling (Fig. 5D), kang nuduhake stabilitas photothermal banget saka Ore NPs.Ing kontras, ICG mameraken stabilitas photothermal ngisor minangka katon saka ilang katon saka dataran suhu photothermal ing kondisi padha.Miturut metode sadurunge58, efisiensi konversi fototermal (PCE) RuDA-NP diitung minangka 24,2%, sing luwih dhuwur tinimbang bahan fototermal sing ana kayata nanorod emas (21,0%) lan nanoshells emas (13,0%)59.Mangkono, NP Ore nuduhake sifat fototermal sing apik banget, sing ndadekake dheweke dadi agen PTT sing janjeni.
Analisis gambar DLS lan TEM saka RuDA NPs (inset).B Gambar termal saka macem-macem konsentrasi RuDA NPs kapapar radiasi laser ing dawa gelombang 808 nm (0,5 W cm-2).C kurva konversi photothermal saka macem-macem konsentrasi bijih NPs, kang data kuantitatif.B. D Tambah suhu ORE NP lan ICG liwat 5 siklus panas-cooling.
Photocytotoxicity saka RuDA NPs marang MDA-MB-231 sel kanker payudara manungsa dievaluasi in vitro.Kaya sing dituduhake ing anjir.6A, B, RuDA-NPs lan RuDA nuduhake sitotoksisitas sing bisa diabaikan kanthi ora ana iradiasi, sing nyebabake keracunan peteng sing luwih murah saka RuDA-NPs lan RuDA.Nanging, sawise paparan radiasi laser kanthi dawa gelombang 808 nm, RuDA lan RuDA NPs nuduhake fotositotoksisitas sing kuat marang sel kanker MDA-MB-231 kanthi nilai IC50 (konsentrasi inhibisi setengah maksimal) 5.4 lan 9.4 μM, masing-masing, nuduhake. yen RuDA-NP lan RuDA duweni potensi fototerapi kanker.Kajaba iku, photocytotoxicity saka RuDA-NP lan RuDA luwih diselidiki ing ngarsane vitamin C (Vc), sawijining ROS scavenger, kanggo njlentrehake peran ROS ing sitotoksisitas sing disebabake cahya.Temenan, daya tahan sel tambah sawise ditambahake Vc, lan nilai IC50 saka RuDA lan RuDA NP yaiku 25.7 lan 40.0 μM, sing mbuktekake peran penting ROS ing fotositotoksisitas RuDA lan RuDA NPs.Sitotoksisitas cahya RuDA-NPs lan RuDA ing sel kanker MDA-MB-231 kanthi pewarnaan sel urip / mati nggunakake calcein AM (fluoresensi ijo kanggo sel urip) lan propidium iodide (PI, fluoresensi abang kanggo sel mati).dikonfirmasi dening sel) minangka probe fluoresensi.Kaya sing ditampilake ing Gambar 6C, sel sing diobati karo RuDA-NP utawa RuDA tetep sregep tanpa iradiasi, sing dibuktekake kanthi fluoresensi ijo sing kuat.Kosok baline, ing iradiasi laser, mung fluoresensi abang sing diamati, sing nandheske photocytotoksisitas efektif saka RuDA utawa RuDA NPs.Wigati dimangerteni yen fluoresensi ijo muncul nalika nambah Vc, sing nuduhake nglanggar photocytotoxicity RuDA lan RuDA NPs.Asil kasebut konsisten karo tes fotositotoksisitas in vitro.
Viabilitas gumantung dosis saka sel A RuDA- lan B RuDA-NP ing sel MDA-MB-231 ing ngarsane utawa ora ana Vc (0,5 mM).Bar kesalahan, rata-rata ± standar deviasi (n = 3). Tes t tanpa pasangan, rong sisi *p <0,05, **p <0,01, lan ***p <0,001. Tes t tanpa pasangan, rong sisi *p <0,05, **p <0,01, lan ***p <0,001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 lan ***p <0,001. Uji-t rong buntut sing ora dipasangake *p<0.05, **p<0.01, lan ***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 двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 lan ***p <0,001. Uji-t rong buntut sing ora dipasangake *p<0.05, **p<0.01, lan ***p<0.001.C Analisis pewarnaan sel urip/mati nggunakake calcein AM lan propidium iodide minangka probe fluoresensi.Skala bar: 30 µm.Gambar perwakilan saka telung baleni biologis saka saben klompok ditampilake.D Gambar fluoresensi confocal produksi ROS ing sel MDA-MB-231 ing kahanan perawatan sing beda.Fluoresensi Green DCF nuduhake anané ROS.Iradiasi nganggo laser kanthi dawa gelombang 808 nm kanthi daya 0,5 W/cm2 suwene 10 menit (300 J/cm2).Skala bar: 30 µm.Gambar perwakilan saka telung baleni biologis saka saben klompok ditampilake.E Flow cytometry RuDA-NPs (50 μM) utawa RuDA (50 μM) analisis perawatan kanthi utawa tanpa laser 808 nm (0,5 W cm-2) ing ngarsane lan ora ana Vc (0,5 mM) kanggo 10 menit.Gambar perwakilan saka telung baleni biologis saka saben klompok ditampilake.F Nrf-2, HSP70 lan HO-1 saka sel MDA-MB-231 sing diobati karo RuDA-NPs (50 µM) kanthi utawa tanpa iradiasi laser 808 nm (0,5 W cm-2, 10 min, 300 J cm-2), sel ekspres 2).Gambar perwakilan saka rong ulangan biologis saka saben klompok ditampilake.
Produksi ROS intraselular ing sel MDA-MB-231 diteliti nggunakake metode pewarnaan 2,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA).Minangka ditampilake ing anjir.6D, sel sing diobati karo RuDA-NPs utawa RuDA nampilake fluoresensi ijo sing béda nalika disinari karo laser 808 nm, nuduhake yen RuDA-NPs lan RuDA duwe kemampuan sing efisien kanggo ngasilake ROS.Kosok baline, yen ora ana cahya utawa ing ngarsane Vc, mung sinyal fluoresensi sel sing lemah, sing nuduhake pembentukan ROS sing sithik.Tingkat ROS intraselular ing sel RuDA-NP lan sel MDA-MB-231 sing diobati RuDA luwih ditemtokake dening cytometry aliran.Kaya sing ditampilake ing Gambar Tambahan 25, intensitas fluoresensi rata-rata (MFI) sing diasilake dening RuDA-NPs lan RuDA ing iradiasi laser 808 nm mundhak kanthi signifikan kira-kira 5.1 lan 4.8 kaping, dibandhingake karo klompok kontrol, konfirmasi formasi AFK sing apik banget.kapasitas.Nanging, tingkat ROS intraselular ing sel RuDA-NP utawa MDA-MB-231 sing diobati karo RuDA mung bisa dibandhingake karo kontrol tanpa iradiasi laser utawa ing ngarsane Vc, padha karo asil analisis fluoresensi confocal.
Wis ditampilake yen mitokondria minangka target utama kompleks Ru(II)-arene60.Mulane, lokalisasi subselular RuDA lan RuDA-NPs diselidiki.Minangka ditampilake ing Gambar Tambahan 26, RuDA lan RuDA-NP nuduhake profil distribusi seluler sing padha karo akumulasi paling dhuwur ing mitokondria (62.5 ± 4.3 lan 60.4 ± 3.6 ng / mg protein, masing-masing).Nanging, mung sawetara Ru sing ditemokake ing pecahan nuklir Ore lan NP Ore (masing-masing 3,5 lan 2,1%).Fraksi sel sing isih ana ngemot rutenium residual: 31,7% (30,6 ± 3,4 ng / mg protein) kanggo RuDA lan 42,9% (47,2 ± 4,5 ng / mg protein) kanggo RuDA-NPs.Umumé, Ore lan NP Ore utamané akumulasi ing mitokondria.Kanggo netepake disfungsi mitokondria, kita nggunakake pewarnaan JC-1 lan MitoSOX Red kanggo netepake potensial membran mitokondria lan kapasitas produksi superoksida.Kaya sing ditampilake ing Gambar Tambahan 27, fluoresensi ijo (JC-1) lan abang (MitoSOX Red) sing kuat diamati ing sel sing diobati karo RuDA lan RuDA-NPs ing iradiasi laser 808 nm, sing nuduhake yen RuDA lan RuDA-NPs banget fluoresensi. Bisa kanthi efektif nyebabake depolarisasi membran mitokondria lan produksi superoksida.Kajaba iku, mekanisme pati sel ditemtokake nggunakake analisis aliran cytometry adhedhasar annexin V-FITC / propidium iodide (PI).Minangka ditampilake ing Figure 6E, nalika disinari karo laser 808 nm, RuDA lan RuDA-NP nyebabake tingkat apoptosis awal sing tambah akeh (kuadran tengen ngisor) ing sel MDA-MB-231 dibandhingake karo PBS utawa PBS plus laser.sel sing diproses.Nanging, nalika Vc ditambahake, tingkat apoptosis RuDA lan RuDA-NP mudhun sacara signifikan saka 50.9% lan 52.0% dadi 15.8% lan 17.8%, sing negesake peran penting ROS ing fotositotoksisitas RuDA lan RuDA-NP..Kajaba iku, sel necrotic tipis diamati ing kabeh klompok sing diuji (kuadran kiwa ndhuwur), nuduhake yen apoptosis bisa dadi wangun utama pati sel sing disebabake dening RuDA lan RuDA-NPs.
Wiwit karusakan stres oksidatif minangka penentu utama apoptosis, faktor nuklir sing ana gandhengane karo erythroid 2, faktor 2 (Nrf2) 62, regulator kunci sistem antioksidan, diselidiki ing MDA-MB-231 sing diobati RuDA-NPs.Mekanisme tumindak NP RuDA sing disebabake dening iradiasi.Ing wektu sing padha, ekspresi protein hilir heme oxygenase 1 (HO-1) uga dideteksi.Kaya sing dituduhake ing Gambar 6F lan Gambar Tambahan 29, fototerapi sing dimediasi RuDA-NP nambah tingkat ekspresi Nrf2 lan HO-1 dibandhingake karo grup PBS, sing nuduhake yen RuDA-NPs bisa ngrangsang jalur sinyal stres oksidatif.Kajaba iku, kanggo nyinaoni efek fototermal saka RuDA-NPs63, ekspresi protein kejut panas Hsp70 uga dievaluasi.Cetha yen sel sing diobati karo iradiasi laser RuDA-NPs + 808 nm nuduhake ekspresi Hsp70 sing tambah dibandhingake karo rong klompok liyane, nggambarake respon seluler kanggo hipertermia.
Asil in vitro sing luar biasa nyebabake kita nyelidiki kinerja in vivo RuDA-NP ing tikus mudo kanthi tumor MDA-MB-231.Distribusi jaringan RuDA NPs ditliti kanthi nemtokake isi ruthenium ing ati, jantung, limpa, ginjal, paru-paru, lan tumor.Kaya sing dituduhake ing anjir.7A, isi maksimum Ore NPs ing organ normal katon ing wektu pengamatan pisanan (4 h), nalika isi maksimum ditemtokake ing jaringan tumor 8 jam sawise injeksi, bisa uga amarga Ore NPs.efek EPR saka LF.Miturut asil distribusi, durasi optimal perawatan karo bijih NP dijupuk 8 jam sawise administrasi.Kanggo nggambarake proses akumulasi RuDA-NPs ing situs tumor, sifat photoacoustic (PA) saka RuDA-NPs dipantau kanthi ngrekam sinyal PA RuDA-NPs ing wektu sing beda-beda sawise injeksi.Kaping pisanan, sinyal PA RuDA-NP ing vivo ditaksir kanthi ngrekam gambar PA saka situs tumor sawise injeksi intratumoral RuDA-NP.Kaya sing ditampilake ing Gambar Tambahan 30, RuDA-NPs nuduhake sinyal PA sing kuwat, lan ana korélasi positif antarane konsentrasi RuDA-NP lan intensitas sinyal PA (Tambahan Gambar 30A).Banjur, ing vivo PA gambar situs tumor direkam sawise injeksi intravena saka RuDA lan RuDA-NP ing titik wektu beda sawise injeksi.Minangka ditampilake ing Figure 7B, sinyal PA saka RuDA-NPs saka situs tumor mboko sithik tambah karo wektu lan tekan plato ing 8 jam sawise injeksi, konsisten karo asil distribusi jaringan ditemtokake dening analisis ICP-MS.Babagan RuDA (Tambahan Gambar 30B), intensitas sinyal PA maksimum katon 4 jam sawise injeksi, nuduhake tingkat cepet saka RuDA menyang tumor.Kajaba iku, prilaku ekskresi RuDA lan RuDA-NPs diselidiki kanthi nemtokake jumlah ruthenium ing urine lan feces nggunakake ICP-MS.Rute utama eliminasi RuDA (Gambar Tambahan 31) lan RuDA-NPs (Gambar 7C) yaiku liwat feces, lan reresik efektif saka RuDA lan RuDA-NPs diamati sajrone periode sinau 8 dina, sing tegese RuDA lan RuDA-NPs bisa diilangi kanthi efisien saka awak tanpa keracunan jangka panjang.
A. Distribusi Ex vivo saka RuDA-NP ing jaringan mouse ditemtokake dening isi Ru (persentase dosis sing diwenehake saka Ru (ID) saben gram jaringan) ing wektu sing beda-beda sawise injeksi.Data rata-rata ± standar deviasi (n = 3). Tes t tanpa pasangan, rong sisi *p <0,05, **p <0,01, lan ***p <0,001. Tes t tanpa pasangan, rong sisi *p <0,05, **p <0,01, lan ***p <0,001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 lan ***p <0,001. Uji-t rong buntut sing ora dipasangake *p<0.05, **p<0.01, lan ***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 двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 lan ***p <0,001. Uji-t rong buntut sing ora dipasangake *p<0.05, **p<0.01, lan ***p<0.001.Gambar B PA saka situs tumor vivo ing eksitasi 808 nm sawise administrasi intravena RuDA-NPs (10 µmol kg-1) ing titik wektu sing beda.Sawise administrasi intravena RuDA NPs (10 µmol kg-1), C Ru diekskresi saka tikus kanthi urin lan feces ing interval wektu sing beda.Data rata-rata ± standar deviasi (n = 3).
Kapasitas pemanasan RuDA-NP ing vivo ditliti ing tikus mudo kanthi tumor MDA-MB-231 lan RuDA kanggo mbandhingake.Kaya sing dituduhake ing anjir.8A lan tambahan Gambar 32, klompok kontrol (saline) nuduhake owah-owahan suhu sing kurang (ΔT ≈ 3 °C) sawise 10 menit saka paparan terus-terusan.Nanging, suhu RuDA-NPs lan RuDA mundhak kanthi cepet kanthi suhu maksimal 55.2 lan 49.9 ° C, nyedhiyakake hipertermia sing cukup kanggo terapi kanker in vivo.Peningkatan suhu sing diamati kanggo RuDA NPs (ΔT ≈ 24 ° C) dibandhingake karo RuDA (ΔT ≈ 19 ° C) bisa uga amarga permeabilitas lan akumulasi sing luwih apik ing jaringan tumor amarga efek EPR.
Gambar termal inframerah tikus kanthi tumor MDA-MB-231 sing disinari nganggo laser 808 nm ing wektu sing beda-beda 8 jam sawise injeksi.Gambar perwakilan saka papat ulangan biologis saka saben klompok ditampilake.B Volume tumor relatif lan C Massa tumor rata-rata saka macem-macem kelompok tikus sajrone perawatan.D Kurva bobot awak saka macem-macem kelompok tikus.Iradiasi nganggo laser kanthi dawa gelombang 808 nm kanthi daya 0,5 W/cm2 suwene 10 menit (300 J/cm2).Bar kesalahan, rata-rata ± standar deviasi (n = 3). Tes t tanpa pasangan, rong sisi *p <0,05, **p <0,01, lan ***p <0,001. Tes t tanpa pasangan, rong sisi *p <0,05, **p <0,01, lan ***p <0,001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 lan ***p <0,001. Uji-t rong buntut sing ora dipasangake *p<0.05, **p<0.01, lan ***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 двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 lan ***p <0,001. Uji-t rong buntut sing ora dipasangake *p<0.05, **p<0.01, lan ***p<0.001. Gambar pewarnaan E H&E organ utama lan tumor saka macem-macem klompok perawatan, kalebu Saline, Saline + Laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs, lan grup RuDA-NPs + Laser. Gambar pewarnaan E H&E organ utama lan tumor saka macem-macem klompok perawatan, kalebu Saline, Saline + Laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs, lan grup RuDA-NPs + Laser. Изображения окрашивания E H&E основных органов и опухолей из разных групп лечения, включая группы физиологического раствора, физиологического раствора + лазера, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs и RuDA-NPs + Laser. Gambar pewarnaan E H&E saka organ utama lan tumor saka klompok perawatan sing beda, kalebu saline, saline + laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs, lan RuDA-NPs + Laser.来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的E H&E 染色图像，包括盐水、盐水+ 激光、家光、Rus Ruda Ruda Ruda Ruda Ruda Ruda Ruda Ruda Ruda Ruda Ruda Ruda Ruda Ruda Ru来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的E H&E Окрашивание E H&E основных органов и опухолей из различных групп лечения, включая физиологический раствор, физиологический раствор + лазер, RuDA, RuDA + лазер, RuDA-NPs и RuDA-NPs + лазер. E H&E pewarnaan organ utama lan tumor saka macem-macem kelompok perawatan kalebu saline, saline + laser, RuDA, RuDA + laser, RuDA-NPs, lan RuDA-NPs + laser.Skala bar: 60 µm.
Efek fototerapi ing vivo karo RuDA lan RuDA NPs dievaluasi ing ngendi tikus telanjang kanthi tumor MDA-MB-231 disuntikake sacara intravena karo RuDA utawa RuDA NPs kanthi dosis siji 10.0 µmol kg-1 liwat vena buntut, lan banjur 8. jam sawise injeksi.iradiasi laser kanthi dawa gelombang 808 nm.Kaya sing dituduhake ing Gambar 8B, volume tumor tambah akeh ing kelompok saline lan laser, sing nuduhake yen iradiasi saline utawa laser 808 ora duwe pengaruh marang pertumbuhan tumor.Kaya ing klompok saline, wutah tumor kanthi cepet uga diamati ing tikus sing diobati karo RuDA-NPs utawa RuDA tanpa iradiasi laser, nuduhake keracunan peteng sing kurang.Ing kontras, sawise iradiasi laser, loro perawatan RuDA-NP lan RuDA nyebabake regresi tumor sing signifikan kanthi pangurangan volume tumor 95.2% lan 84.3%, dibandhingake karo klompok sing diobati saline, nuduhake PDT sinergis sing apik banget., ditengahi dening efek RuDA/CHTV.- NP utawa Ore Dibandhingake karo RuDA, RuDA NPs nuduhake efek fototerapi sing luwih apik, sing utamane amarga efek EPR saka RuDA NPs.Asil inhibisi pertumbuhan tumor luwih ditaksir kanthi bobot tumor sing diekstrak ing dina perawatan 15 (Gambar 8C lan Gambar Tambahan 33).Massa tumor rata-rata ing tikus sing diobati RuDA-NP lan tikus sing diobati RuDA yaiku 0.08 lan 0.27 g, sing luwih entheng tinimbang ing kelompok kontrol (1.43 g).
Kajaba iku, bobot awak tikus dicathet saben telung dina kanggo nyinaoni keracunan peteng RuDA-NPs utawa RuDA ing vivo.Kaya sing dituduhake ing Gambar 8D, ora ana bedane bobot awak sing signifikan kanggo kabeh kelompok perawatan. Salajengipun, pewarnaan hematoxylin lan eosin (H&E) saka organ utama (jantung, ati, limpa, paru-paru, lan ginjel) saka klompok perawatan sing beda ditindakake. Salajengipun, pewarnaan hematoxylin lan eosin (H&E) saka organ utama (jantung, ati, limpa, paru-paru, lan ginjel) saka klompok perawatan sing beda ditindakake. Кроме того, Кроме того, было проведено окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печ,злени, никпичник) Kajaba iku, pewarnaan hematoxylin lan eosin (H&E) saka organ utama (jantung, ati, limpa, paru-paru, lan ginjel) saka klompok perawatan sing beda ditindakake.此外，对不同治疗组的主要器官（心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）进行苏和有一行苏撨精 (H&E) Кроме того, проводили окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селехленкич) Kajaba iku, pewarnaan hematoxylin lan eosin (H&E) saka organ utama (jantung, ati, limpa, paru-paru, lan ginjel) ditindakake ing klompok perawatan sing beda.Minangka ditampilake ing Fig.8E, gambar pewarnaan H&E saka limang organ utama saka grup RuDA-NPs lan RuDA ora nuduhake kelainan utawa kerusakan organ sing jelas. 8E, gambar pewarnaan H&E saka limang organ utama saka grup RuDA-NPs lan RuDA ora nuduhake kelainan utawa kerusakan organ sing jelas.Kaya sing dituduhake ing anjir.8E, изображения окрашивания H&E пяти основных органов из групп RuDA-NPs lan RuDA ora ana hubungane karo layanan online. 8E, gambar pewarnaan H&E saka limang organ utama saka grup RuDA-NPs lan RuDA ora nuduhake kelainan utawa lesi organ sing jelas.如图8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E 染色图像没有显示出明显的出明显的出明显的。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 органов из групп RuDA-NPs lan RuDA ora bisa disambungake kanggo layanan kasebut. Kaya sing ditampilake ing Gambar 8E, gambar pewarnaan H&E saka limang organ utama saka grup RuDA-NPs lan RuDA ora nuduhake kelainan sing jelas utawa karusakan organ.Asil kasebut nuduhake yen RuDA-NP utawa RuDA ora nuduhake pratandha keracunan ing vivo. Kajaba iku, gambar tumor H&E nuduhake manawa klompok RuDA + Laser lan RuDA-NPs + Laser bisa nyebabake karusakan sel kanker sing abot, nuduhake khasiat fototerapi in vivo saka RuDA lan RuDA-NPs. Kajaba iku, gambar tumor H&E nuduhake manawa klompok RuDA + Laser lan RuDA-NPs + Laser bisa nyebabake karusakan sel kanker sing abot, nuduhake khasiat fototerapi in vivo saka RuDA lan RuDA-NPs.Kajaba iku, gambar tumor sing diwarnai hematoxylin-eosin nuduhake manawa klompok RuDA + Laser lan RuDA-NPs + Laser bisa nyebabake karusakan sel kanker sing abot, nuduhake khasiat fototerapi unggul saka RuDA lan RuDA-NPs ing vivo.H&E此外 ， 肿瘤 的 & e 染色 显示 ， ruda + laser 和 ruda-nps + laser 组均 导致 的 癌细胞 破坏 ， 证明 和 。。 ruda 和。 。 ...Kajaba iku, gambar tumor sing diwarnai hematoxylin lan eosin nuduhake manawa klompok RuDA + Laser lan RuDA-NPs + Laser nyebabake karusakan sel kanker sing abot, nuduhake khasiat fototerapi unggul saka RuDA lan RuDA-NPs ing vivo.
Kesimpulane, kompleks organologam Ru(II)-arene (RuDA) kanthi ligan tipe DA dirancang kanggo nggampangake proses ISC nggunakake metode agregasi.RuDA sing disintesis bisa nglumpukake dhewe liwat interaksi non-kovalen kanggo mbentuk sistem supramolekul sing asale saka RuDA, saéngga nggampangake pembentukan 1O2 lan konversi fototermal sing efisien kanggo terapi kanker sing diakibatake cahya.Wigati dimangerteni manawa RuDA monomerik ora ngasilake 1O2 ing iradiasi laser ing 808 nm, nanging bisa ngasilake jumlah 1O2 sing akeh ing negara sing dikumpulake, nuduhake rasionalitas lan efisiensi desain kita.Pasinaon sakteruse wis nuduhake yen rakitan supramolekular menehi RuDA kanthi sifat fotofisik lan fotokimia sing luwih apik, kayata panyerepan redshift lan resistensi photobleaching, sing dikarepake banget kanggo proses PDT lan PTT.Eksperimen in vitro lan in vivo nuduhake yen RuDA NPs kanthi biokompatibilitas sing apik lan akumulasi sing apik ing tumor nuduhake kegiatan antikanker sing disebabake cahya sing apik banget nalika iradiasi laser kanthi dawa gelombang 808 nm.Dadi, RuDA NPs minangka reagen PDT/PTW supramolekul bimodal sing efektif bakal nambah set fotosensitizer sing diaktifake kanthi dawa gelombang ing ndhuwur 800 nm.Desain konsep sistem supramolekul nyedhiyakake rute sing efisien kanggo fotosensitizer sing diaktifake NIR kanthi efek fotosensitisasi sing apik banget.
Kabeh bahan kimia lan pelarut dijupuk saka supplier komersial lan digunakake tanpa dimurnèkaké luwih.RuCl3 dituku saka Boren Precious Metals Co., Ltd. (Kunming, China).[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (fendio = 1,10-phenanthroline-5,6-dione) lan 4,7-bis[4-(N,N-diphenylamino)fenil]-5 ,6-Diamino-2,1,3-benzothiadiazole disintesis miturut studi sadurunge64,65.Spektrum NMR direkam ing spektrometer Bruker Avance III-HD 600 MHz ing Southeastern University Analytical Test Center nggunakake d6-DMSO utawa CDCl3 minangka pelarut.Pergeseran kimia δ diwenehi ing ppm.babagan tetramethylsilane, lan konstanta interaksi J diwenehi nilai absolut ing hertz.Spektrometri massa resolusi dhuwur (HRMS) ditindakake ing instrumen Agilent 6224 ESI / TOF MS.Analisis unsur C, H, lan N ditindakake ing analisa unsur Vario MICROCHNOS (Elementar).Spektrum sing katon UV diukur nganggo spektrofotometer Shimadzu UV3600.Spektrum fluoresensi direkam ing spektrofluorimeter Shimadzu RF-6000.Spektrum EPR direkam ing instrumen Bruker EMXmicro-6/1.Morfologi lan struktur sampel sing disiapake ditliti ing instrumen FEI Tecnai G20 (TEM) lan Bruker Icon (AFM) kanthi tegangan 200 kV.Panyebaran cahya dinamis (DLS) ditindakake ing penganalisa Nanobrook Omni (Brookhaven).Sifat fotoelektrokimia diukur ing persiyapan elektrokimia (CHI-660, China).Gambar fotoakustik dijupuk nggunakake sistem FUJIFILM VisualSonics Vevo® LAZR.Gambar confocal dijupuk nggunakake mikroskop confocal Olympus FV3000.Analisis FACS ditindakake ing cytometer aliran BD Calibur.Eksperimen kromatografi cair kinerja dhuwur (HPLC) ditindakake ing sistem Waters Alliance e2695 nggunakake detektor 2489 UV / Vis.Tes Gel Permeation Chromatography (GPC) direkam ing instrumen Thermo ULTIMATE 3000 nggunakake detektor indeks bias ERC RefratoMax520.
[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (fendio = 1,10-phenanthroline-5,6-dione)64 (481,0 mg, 1,0 mmol), 4,7-bis[4 -(N, N-diphenylamino)fenil]-5,6-diamino-2,1,3-benzothiadiazole 65 (652,0 mg, 1,0 mmol) lan asam asetat glasial (30 mL) diaduk ing kulkas refluks suwene 12 jam.Pelarut kasebut banjur dibusak ing vakum nggunakake evaporator rotary.Residu sing diasilake diresiki kanthi kromatografi kolom kilat (gel silika, CH2Cl2:MeOH=20:1) kanggo entuk RuDA minangka bubuk ijo (ngasilake: 877,5 mg, 80%).anus.Diwilang kanggo C64H48Cl2N8RuS: C 67.84, H 4.27, N 9.89.Ditemokake: C 67.92, H 4.26, N 9.82.1H NMR (600 MHz, d6-DMSO) δ 10,04 (s, 2H), 8,98 (s, 2H), 8,15 (s, 2H), 7,79 (s, 4H), 7,44 (s, 8H), 7,21 (d, 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) 158.06, 137,51, 128.45, 120.45, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49 , 103. , 86.52, 84.75, 63.29, 30.90, 22.29, 18.83.ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 1097,25.
Sintesis 4,7-bis[4-(N,N-diethylamino)fenil-5,6-diamino-2,1,3-benzothiadiazole (L2): L2 disintesis ing rong langkah.Pd(PPh3)4 (46 mg, 0,040 mmol) ditambahake ing N,N-dietil-4-(tributylstannyl)aniline (1,05 g, 2,4 mmol) lan larutan 4,7-dibromo-5,6-dinitro - 2, 1,3-benzotiadiazole (0,38 g, 1,0 mmol) ing toluene garing (100 ml).Campuran kasebut diaduk ing 100 ° C suwene 24 jam.Sawise ngilangi toluene ing vakum, padhet sing diasilake dicuci nganggo eter petroleum.Banjur campuran senyawa iki (234,0 mg, 0,45 mmol) lan bubuk wesi (0,30 g, 5,4 mmol) ing asam asetat (20 ml) diaduk ing suhu 80 ° C sajrone 4 jam.Campuran reaksi diwutahake menyang banyu lan padatan coklat sing diasilake diklumpukake kanthi filtrasi.Prodhuk diresiki kaping pindho kanthi sublimasi vakum kanggo menehi padhet ijo (126,2 mg, 57% ngasilake).anus.Diwilang kanggo C26H32N6S: C 67,79, H 7,00, N 18,24.Ditemokake: C 67.84, H 6.95, H 18.16.1H NMR (600 MHz, CDCl3), δ (ppm) 7,42 (d, 4H), 6,84 (d, 4H), 4,09 (s, 4H), 3,42 (d, 8H ), 1,22 (s, 12H).13С NMR (150 MHz, CDCl3), δ (ppm) 151,77, 147,39, 138,07, 131,20, 121,09, 113,84, 111,90, 44,34, 12,77.ESI-MS: m/z [M+H]+ = 461,24.
Senyawa disiapake lan diresiki miturut prosedur sing padha karo RuDA.anus.Diwilang kanggo C48H48Cl2N8RuS: C 61.27, H 5.14, N 11.91.Ditemokake: C, 61,32, H, 5,12, N, 11,81,1H NMR (600 MHz, 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 (t, 12H), 1,07 (s, 6H).13C NMR (151 MHZ, CDCL3), Δ (PPM) 158.76, 148.76, 118.76, 105.76, 104.7.0, 104.4.43, 84.4., 38.06, 31.22, 29.69, 22.29, 19.19, 14.98, 12.93.ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 905.24.
RuDA dibubarake ing MeOH / H2O (5/95, v / v) kanthi konsentrasi 10 μM.Spektrum serapan RuDA diukur saben 5 menit ing spektrofotometer Shimadzu UV-3600 kanthi sinar laser kanthi dawa gelombang 808 nm (0,5 W/cm2).Spektrum ICG direkam ing kondisi sing padha karo standar.
Spektrum EPR kacathet ing spektrometer Bruker EMXmicro-6/1 kanthi daya gelombang mikro 20 mW, jangkauan pemindaian 100 G, lan modulasi lapangan 1 G. 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone. (TEMP) lan 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) digunakake minangka spin traps.Spektrum resonansi spin elektron direkam kanggo solusi campuran RuDA (50 µM) lan TEMF (20 mM) utawa DMPO (20 mM) kanthi tumindak radiasi laser kanthi dawa gelombang 808 nm (0.5 W/cm2).
Pitungan DFT lan TD-DFT kanggo RuDA ditindakake ing tingkat PBE1PBE/6-31 G*//LanL2DZ ing larutan banyu nggunakake program Gaussian 1666,67,68.Distribusi HOMO-LUMO, bolongan lan elektron saka RuDA singlet energi kurang energi direncanakake nggunakake program GaussView (versi 5.0).
Kita pisanan nyoba kanggo ngukur efisiensi generasi saka 1O2 RuDA nggunakake spektroskopi UV-katon konvensional karo ICG (ΦΔ = 0,002) minangka standar, nanging photodegradation saka ICG banget mengaruhi asil.Mangkono, asil kuantum 1O2 RuDA diukur kanthi ndeteksi owah-owahan ing intensitas fluoresensi ABDA ing babagan 428 nm nalika disinari karo laser kanthi dawa gelombang 808 nm (0,5 W / cm2).Eksperimen ditindakake ing RuDA lan RuDA NPs (20 μM) ing banyu / DMF (98/2, v / v) sing ngemot ABDA (50 μM).Hasil kuantum 1O2 diitung nganggo rumus ing ngisor iki: ΦΔ (PS) = ΦΔ (ICG) × (rFS/APS)/(rICG/AICG).rPS lan rICG minangka tingkat reaksi ABDA kanthi 1O2 sing dipikolehi saka fotosensitizer lan ICG.APS lan AICG minangka absorbansi fotosensitizer lan ICG ing 808 nm, masing-masing.
Pangukuran AFM ditindakake ing kahanan cair kanthi nggunakake mode pindai ing sistem AFM Ikon Dimensi Bruker.Nggunakake struktur mbukak kanthi sel cair, sel kasebut dikumbah kaping pindho nganggo etanol lan dikeringake nganggo aliran nitrogen.Lebokake sel sing wis garing menyang kepala optik mikroskop.Langsung nyelehake tetes sampel menyang blumbang cairan lan nyelehake ing cantilever nggunakake jarum suntik plastik steril lan jarum steril.Tetes liyane diselehake langsung ing sampel, lan nalika sirah optik diturunake, loro tetes kasebut gabung, mbentuk meniskus antarane sampel lan reservoir cair.Pangukuran AFM ditindakake kanthi nggunakake cantilever nitrida berbentuk SCANASYST-FLUID V (Bruker, kekerasan k = 0,7 N m-1, f0 = 120-180 kHz).
Kromatogram HPLC dipikolehi ing sistem Waters e2695 sing dilengkapi kolom phoenix C18 (250 × 4.6 mm, 5 µm) nggunakake detektor 2489 UV/Vis.Dawane gelombang detektor yaiku 650 nm.Fase seluler A lan B yaiku banyu lan metanol, lan laju aliran fase seluler yaiku 1.0 ml·min-1.Gradien (pelarut B) kaya ing ngisor iki: 100% saka 0 nganti 4 menit, 100% nganti 50% saka 5 nganti 30 menit, lan ngreset menyang 100% saka 31 nganti 40 menit.Bijih dibubarake ing larutan campuran metanol lan banyu (50/50, kanthi volume) kanthi konsentrasi 50 μM.Volume injeksi yaiku 20 μl.
Tes GPC direkam ing instrumen Thermo ULTIMATE 3000 sing dilengkapi karo rong kolom PL aquagel-OH MIXED-H (2 × 300 × 7.5 mm, 8 µm) lan detektor indeks bias ERC RefratoMax520.Kolom GPC diencerake karo banyu kanthi laju aliran 1 ml / menit ing 30 ° C.NP bijih dibubarake ing larutan PBS (pH = 7,4, 50 μM), volume injeksi yaiku 20 μL.
Photocurrents diukur ing persiyapan elektrokimia (CHI-660B, China).Tanggepan optoelektronik nalika laser diuripake lan dipateni (808 nm, 0,5 W / cm2) diukur kanthi voltase 0,5 V ing kothak ireng.Sèl telung elektroda standar digunakake kanthi elektroda karbon kaca (GCE) berbentuk L minangka elektroda kerja, elektroda calomel standar (SCE) minangka elektroda referensi, lan piringan platinum minangka elektroda counter.Solusi 0,1 M Na2SO4 digunakake minangka elektrolit.
Garis sel kanker payudara manungsa MDA-MB-231 dituku saka KeyGEN Biotec Co., LTD (Nanjing, China, nomer katalog: KG033).Sel ditanam ing monolayers ing Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM, glukosa dhuwur) ditambah karo solusi 10% fetal bovine serum (FBS), penisilin (100 μg / ml) lan streptomycin (100 μg / ml).Kabeh sel dikultur ing suhu 37 ° C ing atmosfer lembab sing ngemot 5% CO2.
Uji MTT digunakake kanggo nemtokake sitotoksisitas RuDA lan RuDA-NPs ing ngarsane lan ora ana iradiasi cahya, kanthi utawa tanpa Vc (0,5 mM).Sel kanker MDA-MB-231 ditanam ing piring 96 sumur kanthi kapadhetan sel kira-kira 1 x 105 sel / ml / sumur lan diinkubasi sajrone 12 jam ing 37,0 ° C ing atmosfer 5% CO2 lan 95% hawa.RuDA lan RuDA NPs larut ing banyu ditambahake menyang sel.Sawise 12 jam inkubasi, sel kasebut kena sinar laser 0,5 W cm -2 kanthi dawa gelombang 808 nm suwene 10 menit (300 J cm -2) lan banjur diinkubasi ing peteng nganti 24 jam.Sel kasebut banjur diinkubasi karo MTT (5 mg / ml) kanggo 5 jam liyane.Pungkasan, ganti medium dadi DMSO (200 µl) kanggo mbubarake kristal formazan ungu sing diasilake.Nilai OD diukur nggunakake maca microplate kanthi dawa gelombang 570/630 nm.Nilai IC50 kanggo saben sampel diwilang nggunakake piranti lunak SPSS saka kurva dosis-respon sing dipikolehi saka paling ora telung eksperimen independen.
Sel MDA-MB-231 diobati karo RuDA lan RuDA-NP kanthi konsentrasi 50 μM.Sawise 12 jam inkubasi, sel kasebut disinari nganggo laser kanthi dawa gelombang 808 nm lan daya 0,5 W / cm2 suwene 10 menit (300 J / cm2).Ing klompok vitamin C (Vc), sel diobati karo 0,5 mM Vc sadurunge iradiasi laser.Sel kasebut banjur diinkubasi ing peteng kanggo tambahan 24 jam, banjur diwarnai nganggo calcein AM lan propidium iodide (20 μg / ml, 5 μl) suwene 30 menit, banjur dikumbah nganggo PBS (10 μl, pH 7,4).gambar sel sing diwarnai.
Wektu kirim: Sep-23-2022
