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聚集诱导发射(AIE)活性光敏剂与黑磷纳米材料结合的复合纳米片(BP@PEG-TTPy)用于抗癌
发布时间:2021-01-06     作者:zhn   分享到:

聚集诱导发射(AIE)活性光敏剂与黑磷纳米材料结合的复合纳米片(BP@PEG-TTPy)用于抗癌

科研组研制出了AIEgen与二维黑磷纳米片相结合。该杂化纳米材料具有高稳定性和良好的生物相容性,能够有效地产生活性氧,具有较强的FR/NIR荧光和良好的光热转换效率。这些显著的特点使其在体外和体内癌症治疗方面具有显著的性能,包括NIR FLI-PTI双成像引导协同PDT-PTT。这个成功的多模式治疗的例子将为下一代癌症治疗的高效治疗系统提供一个蓝图。

复合纳米片的制备与性能


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图1 BP@PEG-TTPy纳米片制备过程及其作为NIR FLI-PTI双成像引导协同PDT-PTT的应用示意图。

NH2-PEG-TTPy的结构如图1所示,由于具有正电荷的吡啶部分和聚乙二醇胺(PEG-NH2)片段,具有良好的水溶性。此外,其在固态下的荧光量子产率为10%,比水溶液(0.5%)高约20倍,显示出典型的AIE特性。然后将NH2-PEG-TTPy嵌入黑磷(BP)表面,直接生成所需的纳米材料BP@PEG-TTPy(图1),以及以PEG-NH2为原料制备了BP@PEG纳米片作为对照。
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图2 A) 样品的Zeta电位。
B–E)x射线光电子能谱BP@PEGTTPy:分别是测量、P2p、C1s和N1s光谱。BP@PEG-TTPy的F)TEM和G)AFM图像。H) 样品的拉曼光谱。I) 样品的紫外-可见-近红外光谱。J) 样品的荧光光谱。浓度:NH2‐PEG‐TTPy(4 mg mL−1),BP@PEG-TTPy‐1(50µg mL−1的BP NSs,4 mg mL−1的NH2‐PEG‐TTPy),BP@PEGTTPy(100µg mL−1 BP纳米片,4 mg mL−1 NH2‐PEG‐TTPy)和BP纳米片(100µg mL−1)。激发波长:488nm。K)在808nm近红外激光照射下,不同BP浓度的PBS中的BP@PEG-TTPy的光热加热曲线。L) 在PBS中BP@PEG-TTPy的光热稳定性,使用808 nm近红外激光,进行5次开/关辐照循环。

BP@PEG-TTPy的光学性质。在PBS中的BP@PEG-TTPy具有从紫外到近红外的吸收带。另外,其发射波段很宽,很大强度位于672nm处(图2J)。在PBS中的BP@PEG-TTPy在808nm近红外激光照射下显示了浓度和功率密度相关的温度变化行为。在较低BP@PEG-TTPy浓度(含100µg mL−1BP纳米片)下辐照10min,温度可显著达到61℃光热转换效率(η)为28.9%。在用808nm近红外激光(1W cm−2)照射五个周期后,在循环过程中温度没有明显变化,显示出较高的光稳定性在808nm近红外激光(1W cm−2)和/或白光(WL)辐照下, NH2-PEG-TTPy和BP@PEG-TTPy(2mg mL-1)的活性氧生成在30分钟内分别达到753和575倍的增强(相对于纯BP纳米片),显示高效活性氧生成。这是因为NH2-PEG-TTPy的重原子效应和高的给受电子强度,赋予其更有效的系间窜越。
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图3 A)以DCFH-DA为指示剂,在白光和808nm近红外激光照射下产生ROS。
B) DCFH-DA检测4T1细胞内ROS的产生。核被Hoechst33342染色。
C) 4T1细胞经BP@PEG处理后的相对存活率,在不同BP和NH2-PEG-TTPy浓度下,使用或不使用白光(WL,24 mW cm−2)和/或808 nm NIR激光(NIR,1 W cm−2)照射10 min.*P<0.05、**P<0.01和***P<0.001。
D) 4T1细胞在于BP@PEG-TTPy、LysoTracker绿和MitoTracker绿分别以预先安排的时间间隔复合染色后的CLSM成像。
E、 F)白光照射5min和808nm近红外激光照射前后线粒体形态学的变化BP@PEG-TTPy和MitoTracker绿色。


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以上资料来自西安齐岳生物小编zhn2021.01.06

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