仿生修飾金納米桿用于癌細胞選擇性內(nèi)吞的研究.pdf

1、近年來，納米科技與生物醫(yī)學(xué)的聯(lián)姻為癌癥的治療開拓了方向。其中近紅外光熱技術(shù)因人體對近紅外光的高透過率和低吸收率而獲得關(guān)注。作為一種理想的納米生物醫(yī)用材料，除了需要體現(xiàn)出自身優(yōu)異的特征功能外，還需要在與細胞作用時滿足良好的生物穩(wěn)定性、生物相容性和一定的功能性如靶向功能等。界面的仿生設(shè)計是賦予傳統(tǒng)納米材料這些特點的有效手段之一。我們將仿細胞膜結(jié)構(gòu)的磷酸膽堿(Phosphorylcholine，PC)用于具有近紅外光熱響應(yīng)的金納米桿(GNRs

2、)的表面修飾，發(fā)現(xiàn)由此帶來了GNRs良好的的生物穩(wěn)定性和生物相容性。進一步的細胞內(nèi)吞實驗顯示，PC修飾的金納米桿(GNRs@PC)比經(jīng)典聚氧乙烯修飾金納米桿(GNRs@PEG)具有更高的癌細胞內(nèi)吞能力。更為重要的是在來源于肝、鼻和淋巴組織的三對正常細胞和癌細胞對比中，GNRs@PC均呈現(xiàn)出在癌細胞內(nèi)選擇性富集現(xiàn)象。進一步和主動靶向分子半乳糖胺和葉酸修飾的金納米桿(GNRs@Gals和GNRs@FA)比較，發(fā)現(xiàn)GNRs@PC的選擇內(nèi)吞能力

3、在肝癌細胞中和GNRs@Gals相當；在鼻咽癌細胞中和GNRs@FA相當，呈現(xiàn)普適高效的癌細胞選擇內(nèi)吞能力。
　　 本研究進一步從材料學(xué)的角度探索了PC誘導(dǎo)GNRs的癌細胞選擇內(nèi)吞機理。通過比較PC修飾的不同尺寸與形狀的金納米顆粒的細胞內(nèi)吞作用，紫外可見光譜法(UV-Vis)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)和透射電鏡細胞切片法(TEM)都顯示PC界面修飾對細胞內(nèi)吞的影響遠大于金納米顆粒自身的尺寸和形狀效應(yīng)。同時，通過對顆

4、粒表面和細胞培養(yǎng)基中摻入的PC量的調(diào)控揭示了PC誘導(dǎo)的內(nèi)吞符合一種受體介導(dǎo)的作用。在此基礎(chǔ)上，我們研究了細胞的GNRs的內(nèi)吞量對近紅外光熱治療的影響，發(fā)現(xiàn)這兩個量是正相關(guān)的，即細胞內(nèi)吞GNRs越多，在近紅外光作用下細胞死亡越快。由此我們提出細胞內(nèi)熱療的概念并將其運用于鼻咽癌體外模型的近紅外光熱治療中。選取鼻腔腫瘤部位四種主要細胞與GNRs@PC相互作用，近紅外光照實驗結(jié)果顯示GNRs@PC具有良好的癌細胞選擇性殺滅能力，同時一系列光照優(yōu)