《螢光納米感測器在腫瘤細胞光熱滅活中的套用基礎研究》是依託北京交通大學，由彭洪尚擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：螢光納米感測器在腫瘤細胞光熱滅活中的套用基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：彭洪尚
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於金納米微粒的雷射高熱療法由於具有溫和、非侵入性和毒副作用小等優點，近年來在腫瘤治療領域引起了人們廣泛的興趣。光熱療法的關鍵是腫瘤病灶區的精確定位（靶向性問題）和腫瘤細胞的有效滅活。現代生物納米技術基本可實現金納米微粒的靶向定位，但在腫瘤細胞的光熱滅活方面還存在一些問題，主要表現為治療參數的混亂和對腫瘤細胞滅活機制的爭議。從根本上講腫瘤細胞的死亡是金納米顆粒的高熱所致，因此很有必要在光熱滅活過程中實時檢測細胞內的溫度及高熱所致pH值。本項目擬通過肝癌細胞同時吞噬金納米棒和螢光納米感測器，然後利用單細胞成像和納米感測器的標定曲線來探測細胞內的溫度（pH值）。通過研究金納米棒的給藥劑量、雷射輻照功率及時間與胞內溫度（細胞活性）的關係，最佳化光熱治療參數，並作用於其他腫瘤細胞系驗證其效用性。該研究對於在分子水平上認識腫瘤細胞的光熱滅活機制，促進腫瘤雷射高熱療法的標準化及臨床實踐具有重要意義。
結題摘要
本課題分別採用再沉澱-包覆法和分步生長法製備了基於稀土Eu配合物（Eu-DT）和過渡金屬Ru配合物（Ru(bpy)32+）的兩類生物兼容性良好的螢光溫度納米感測器。首先對它們的形貌、大小、表面基團以及細胞毒性等進行了表征，發現它們可以有效地被活細胞吞噬而進入細胞內。研究了所製備納米感測器的螢光溫敏性能，發現它們的螢光強度隨著溫度升高而降低，表現出良好的溫敏性能。分別繪製了對應的螢光溫度標定曲線，發現螢光強度的衰減與溫度成線性關係。採用種子生長法製備了LSPR吸收峰位於808 nm的金納米棒，並對其進行了生物功能化，以實現被細胞有效吞噬。在隨後的光熱滅活腫瘤細胞的實驗中，腫瘤細胞同時吞噬生物功能化的金納米棒和螢光納米感測器。在近紅外光輻照的同時，利用溫度納米感測器的螢光成像實現了對光熱過程中細胞內溫度的實時監測，獲得了一系列雷射光熱治療腫瘤的參數。 其次，利用多聚賴氨酸（PLL）輔助的自組裝方法製備了生物兼容性良好的比率螢光氧氣納米感測器，通過比率螢光強度有效提高了對溶氧量檢測的準確性。由於表面覆蓋了PLL殼層，納米粒子易於被細胞吞噬。隨後基於納米顆粒的表面氨基與TPP基團的偶聯，實現了氧氣納米感測器對細胞線粒體的靶向定位。在其它具有不同表面性質氧氣納米感測器的輔助下（即細胞間和細胞內的氧氣納米感測器），實現了細胞內溶氧濃度梯度的初步螢光檢測，以及對細胞呼吸功能的監測。 最後，製備了聚亞安酯（PU）與二氧化矽（SiO2）雜化的感測薄膜，並利用SiO2網路束縛住帶正電的Ru(bpy)32+探針分子。基於其螢光強度受水猝滅的特點，實現了感測薄膜對有機溶劑（丙酮和四氫呋喃）中微量水的螢光檢測。
