纳米金对SP C-A1肺癌细胞体外放射增敏作用的研究

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纳米金材料的卫生应用

纳米金材料的卫生应用

纳米金材料的卫生应用近年来,纳米技术的应用越来越普及,而其中纳米金材料的应用也越来越受到关注。

纳米金材料具有较高的表面积和独特的性质,因此在卫生领域中有着广泛的应用,如医学、食品、卫生用品等。

本文将从不同领域介绍纳米金材料的卫生应用。

一、医学领域纳米金材料在医学领域中已有多种应用。

首先,纳米金材料被用于药物输送系统。

纳米金颗粒具有小的大小和高比表面积,便于药物分子的穿透和传递,因此纳米金材料可以作为药物输送系统的载体,用于治疗癌症、糖尿病等疾病。

其次,纳米金材料也被用于医学影像学。

纳米金颗粒可以强烈吸收X射线,因此可以作为CT扫描剂和X射线对比剂使用。

纳米金颗粒还可以用于MRI成像,因为它们可以产生磁化信号,增强图像的对比度。

另外,纳米金材料还可以用于免疫检测。

纳米金颗粒可以与生物分子如抗体结合,因此可以检测出癌症标志物、病毒和菌类等。

纳米金颗粒的检测灵敏度高、快速和精确,因此被认为是一种有前途的免疫检测方法。

二、食品领域纳米金材料在食品领域中也有广泛的应用。

由于纳米金材料本身不含有毒物质,因此可以用于饮料、糖果、饼干等食品的包装材料中,保持食物的新鲜度和质量。

此外,纳米金材料还可以用于食品质量检测。

例如,纳米金颗粒可以与细菌、病毒结合,实现快速检测食品中的细菌、病毒等有害物质。

三、卫生用品领域纳米金材料还可以用于卫生用品领域。

例如,纳米金颗粒可以用于制造口罩和空气净化器滤网,能够有效地过滤空气中的病毒、细菌、PM2.5等。

而在纺织品上加入纳米金材料可以实现抗菌和抗臭的作用,因此可以用于制造衣物,尤其是运动衣物和内衣物。

总结纳米金材料在卫生领域中有着广泛的应用,不仅在医学、食品、卫生用品领域有着重要的作用,还可以用于环境治理、水处理、能源等方面。

但是需要注意的是,纳米金材料的安全性和环境影响还需要进一步研究和探索。

因此,在纳米金材料的应用过程中,必须重视其安全性和环境影响,以确保其在卫生领域中得到安全、有用和可持续的应用。

纳米金壳新材料可有效抑癌

纳米金壳新材料可有效抑癌

未科放
使得 “ 结”环境下的F e 分子发生 了 自旋转变 。由
此 可见 ,即使孤 立分 子在 静 电场 作用 下无 法 实现 电 致 自旋 转变 ,电极 的存在 也 完全有 可 能实 现基 于该 分子 的电致 自旋 转变 。相 关工 作结 果 发表 在 2 1年 02 首期 《 物理评 论 快报》 上 。
全新 纳米 级微 晶玻 璃 复合 管材 问世 内蒙古 科技 大 学利 用 白云鄂 博尾 矿 、钢 渣 、铁 渣 及 粉 煤 灰 等 固体 废 弃 物研 制 并 生 产 出5 0 同 时 0吨 具 备玻 璃 陶瓷 与金 属性 能 的纳米 级微 晶玻璃 复 合管 材 。这 种新 型 材料 目前 国内外未 见报 道 。国家 有关 部 门将 此 材料作 为 国家 标准 于 l月上 旬进 行公 示 。 2 经 国家建材 检 测 中心检 测 ,这种 微 晶玻 璃 管材 抗 弯 强 度 达 到 l2 帕 ( 属 性 能 ) 9兆 金 ,耐 酸 性 大 于 9 %,耐碱 性 大 于9 %,莫 氏强 度 接近 金 刚石 达 到 9 7 9 ,耐 磨 性 每平 方 厘 米 小 于00 克 ,体 积 密 度 每 级 . 4
上。
研 究人 员 利用 有机 溶液 平铺 法控 制 直 接生 长 的
碳 纳米 管 薄膜 的 自吸 附. ,将任 意数 量 的碳 纳 米管 眭 薄 膜 非 常平 整 、牢 固地 组 装 到超 级 电 容 器 的 隔膜
上 ,有效地减小 了碳纳米管薄膜之间的连接 电阻 ,
有 利 于 提 高碳 纳 米 管 薄膜 电极 的功 率 密度 。而 且 , 此 方 法突破 了直接 生长 的碳 纳米 管 薄膜 面 积和 厚度 在 制 备薄 膜 电极方 面 的 限制 ,有 望解 决 大 电容 量碳 纳 米 管超 级 电容器 对 电极材 料 面积 和厚 度方 面 的需 求 。他 们利 用 上述 方法 得 到的具 有规 则 尺 寸和 表面 形 状 的碳 纳 米 管 薄 膜 直接 作 为 电极材 料 和集 流 器 , 通 过卷 绕组 装 成高性 能 的简 洁超 级 电容 器 。这 种设 计 和组 装技 术 不仅 有效 消 除 了碳 纳米 管 薄膜 与金 属 集 流器 之 间 的接触 电阻 ,而 且简 化 了超 级 电容器 的

基于纳米材料的恶性肿瘤放射治疗增敏研究进展

基于纳米材料的恶性肿瘤放射治疗增敏研究进展

基于纳米材料的恶性肿瘤放射治疗增敏研究进展姚雨竹;王东东;仲晓燕;于海婷;饶诗宇;何帅丞;胡军;杨祥良【期刊名称】《医药导报》【年(卷),期】2018(37)6【摘要】放射治疗(放疗)已成为恶性肿瘤临床治疗应用最广泛、最有效的方法之一.但是,放疗存在辐射剂量高及对瘤旁组织损伤等问题,严重限制肿瘤放射治疗的效果.因此,如何提高肿瘤细胞的放疗敏感性、特异性及增加肿瘤组织的局部放射剂量已成为目前肿瘤放疗研究的热点和重点.纳米材料由于具有优异的物理化学特性,近年采在肿瘤的放疗领域扮演越来越重要的角色,为肿瘤放疗增敏提供重大机遇.该文结合纳米材料在恶性肿瘤放疗增敏中的优势,简明总结其在肿瘤放疗增敏、联合放疗的肿瘤综合治疗等方面的研究进展,以期为恶性肿瘤临床放疗提供新的思路和策略.【总页数】8页(P690-697)【作者】姚雨竹;王东东;仲晓燕;于海婷;饶诗宇;何帅丞;胡军;杨祥良【作者单位】华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074;华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074;华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074;华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074;华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074;华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074;华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074;华中科技大学国家纳米药物工程技术研究中心,武汉430074;华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074;华中科技大学国家纳米药物工程技术研究中心,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】R730.55【相关文献】1.纳米材料和纳米技术在肿瘤放疗增敏中的研究进展 [J], 魏常博;余东升;2.金属纳米材料在放疗增敏领域中的研究进展 [J], 吴刚;张火俊;缪震元3.放射治疗增敏的新靶点ATM的研究进展 [J], 杨劲松;陆雪官;冯炎4.恶性脑瘤增敏放射治疗研究进展 [J], 修波5.放射治疗及放射治疗增敏研究进展 [J], 张丹;韩苏夏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

金纳米棒抑制癌细胞扩散研究取得新进展

金纳米棒抑制癌细胞扩散研究取得新进展
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肿 瘤防治研究2018年第45卷第 lO期 Cancer Res Prey Treat,2018,Vo1.45,No.10
荧光剂实 时 示踪 ”乳腺癌 术 中肿瘤边缘
英 国 《自然 ·通 讯 》杂 志 近 日发 表 的一 项 临床 试 验研 究 ,报 告 了一 种评 估 荧光 示 踪 剂用 于 确 定乳 腺 癌 手 术期 间肿 瘤边 缘 的方 法 。试 验结 果表 明 ,荧 光示 踪 {flJbavacizumab一800CW是安 全 的 ,它可 以显 著改进 对 乳 腺癌 患者 肿瘤 边缘 的检测 。
肖泽字课题组等通过构建诊疗一体化 的缝隙增 强 托 曼 纳 米探 针 ,实 现术 中高敏 感 特 异性 的检 测并 根 除残 留微 小 病 灶 。该 拉 曼 纳 米探 针 具有 双 层 核一 壳 金 纳 米 结 构 ,双 层 金 内部 缝 隙 连接 处嵌 入拉 曼 报 告 分 子 。这 种 纳 米 结 构 在 采 用 785纳 米 激 光 时 可 产 生高敏感度 、高特异性拉曼影像信号 ,用于微小肿 瘤 检 测 ,并 在 切 换 808纳 米 激 光 时产 生 光 热 消融 的 热 疗 效果 ,用 于微 小 肿 瘤 清 除 。在 原位 前 列 腺转 移 肿 瘤 模 型 中 ,该 拉曼 纳 米 诊疗 探 针 成 功实 现 对 于手 术床 周 围 残余 微 小 肿瘤 的精 确成 像 以及彻 底 清 除 , 且未损 伤 正 常组 织 。研 究 结果 显 示 ,基 于该 探 针 的 拉曼 影 像 介 导下 光 热 清 除 的手术 方 案 可 防止 术 后 肿 瘤 复发 及 转 移 并显 著 延 长小 鼠的 生存 期 。这一 研 究 拓 展 了拉 曼 影像 用 于 诊 疗一 体 化 的 活体 生 物 医学 应 用 。 (来 源 :健 康 报 网 )

磁性金纳米杂化物将帮助抗击癌症

磁性金纳米杂化物将帮助抗击癌症

磁性金纳米杂化物将帮助抗击癌症NUST MISIS的科学家团队以及来自俄罗斯和德国的同事对磁铁矿-金纳米杂化物进行了详细研究。

将来,此类纳米颗粒可帮忙进行肿瘤诊断,即肿瘤疾病的诊断和后续治疗。

这项研究的结果已经颁发在《材料化学杂志》B上。

“磁共振成像是早期检测癌症的最有效方法之一。

为了提高准确性,可以将具有磁性的特殊造影剂注入患者体内,通过特殊选择的参数,该试剂将'强调“恶性细胞”,NUST MISIS 生物医学纳米材料实验室负责人Maxim Abakumov说。

然而,除了诊断之外,磁性材料有望用于治疗肿瘤疾病。

在高温下,磁性纳米粒子会加热并破坏癌细胞的外壳。

”来自NUST MISIS的团队多年来一直在开发基于磁铁矿(Fe3O4)的用于诊断学的磁性纳米颗粒(诊断和治疗的结合)。

比来,基础研究的下一阶段已经完成。

科学家与莫斯科罗蒙诺索夫国立大学,俄罗斯化学技术大学门捷列夫大学,俄罗斯国立医科大学和杜伊斯堡-埃森大学(德国)的同事一起研究了杂磁铁矿-金纳米颗粒的形成。

众所周知,这种贵金属已为人体所接受。

它的作用是确保二聚体(复杂结构)的生物相容性。

科学家们通过在合成过程中从反应混合物中提取液体样品,研究了磁铁矿-金纳米杂化物的形核,生长和刻面。

为此,使用了X射线相分析,透射电子显微镜和磁磁法。

“我们在磁铁矿形成过程中不雅察到了两个连续的过程。

首先,球形的磁铁矿纳米颗粒在高达220°C的温度下在金晶种表面上生长。

其次,在沸腾时,氧化铁纳米颗粒逐渐变成八面体在恒定的纳米颗粒体积下,温度从240°C升至280°C”,杜伊斯堡埃森大学研究参与者和副教授Ulf Widwald说道。

这是用磁铁矿制备方法对二聚体纳米颗粒的性能进行的最详细的分析。

科学家注意到,他们获得的数据使他们能够控制纳米颗粒的大小和形状,因为它们具有控制化学反应参数的能力。

将来,这将有助于扩大治疗性纳米颗粒的生产规模。

纳米材料在癌症治疗中的作用研究

纳米材料在癌症治疗中的作用研究

纳米材料在癌症治疗中的作用研究第一部分光催化纳米富勒烯引起的细胞自噬及辅助化疗药物治疗癌症的研究PARTⅠNano-C60 Sensitizes Chemotherapeutic Killing OfCancer Cells Through Autophagy Modulation癌症化疗疗效差的主要原因之一是化疗药物对于肿瘤细胞杀伤效率低以及肿瘤细胞易产生耐药性。

细胞自噬是一个与溶酶体相关的细胞内降解过程,这一过程在进化上是保守的,并且影响着肿瘤细胞对于化疗的反应。

已有研究证明富勒烯C60可以产生静态的自噬特征,但是到目前为止人们还没有对这一过程进行具体的研究。

在第一部分中我们发现将富勒烯C60稳定地分散于水中所得到的纳米C60晶体可以引起异常的细胞自噬。

这种伴随着自噬体增加和自噬循环减少的异常型自噬,受光照刺激后有所增强,并且该反应依赖于自由基。

能引起细胞自噬剂量的纳米C60不会引起细胞死亡,但能增强化疗药物杀死癌细胞(包括耐药性癌细胞)的效应,且这一过程需要Atg5这个自噬必须基因的参与。

我们的实验结果首次提出了纳米-C60具有通过调节自噬过程来提高化疗药物的疗效、降低癌细胞的耐药性这一新的生物学功能,提示纳米-C60具有成为化疗药物佐剂的潜在应用价值。

第二部分聚酰胺-胺树枝形分子在癌症靶向和药物载体中的应用PARTⅡApplications Of Poly(amidoamine) Dendrimers As CancerTargeting Device And Drug Carriers聚酰胺-胺(PAMAM)树枝形分子是具有树的结构的人工合成大分子。

这类分子具有大量的表面官能团,相对疏水的内部空腔,独特的球形几何外观,可控的尺寸和分子量,以及卓越的单分散性。

Star-burst树枝形分子正成为优越的载体靶向给药平台。

这部分论文中,我们主要研究了PAMAM树枝形分子在癌症靶向和药物载体中的应用以及PAMAM树枝形分子和药物的相互作用。

纳米金在肿瘤治疗和细胞成像上的作用

纳米金在肿瘤治疗和细胞成像上的作用

纳米金在肿瘤治疗和细胞成像上的作用姓名:于忠学院:生命学院学号:3111037016[摘要] 纳米结构与纳米技术推动了生物医学的快速发展。

纳米金因其良好的催化活性与光学特性被广泛用于纳米器件制造、纳米生物技术、纳米生物医学、纳米药理学等领域。

本文综述了纳米金在肿瘤治疗和细胞成像的最新研究进展,在强调其重要性的同时,亦指出其生物负效应,并对纳米金的未来发展作了展望。

[关键词] 纳米金;肿瘤治疗;细胞成像;当今,纳米结构与纳米技术为科学研究的热点。

纳米技术将使生物医药和医疗方式出现一场新的变革,例如基因芯片和靶向治疗技术将为医疗诊断产生深远影响。

纳米金为直径0.8—250 nm的缔合胶体,具有纳米表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应,抗氧化性强,生物相容性好,密度高和光电性能优异等,被广泛用于催化、生物、光电子学、信息存储等领域。

目前,合成纳米金多采用Frens法和Brust法。

谭碧生等人将其归类为物理法和化学法:前者包括真空蒸镀法、软着陆法和激光消融法;后者包括溶胶法、晶种生长法、反胶束法、相转移法和模板法等,而溶胶法即为一种典型的Frens法。

合成工艺的发展推动了纳米金的应用研究,纳米金已广泛应用于纳米器件、生物医学、信息科技等高端领域。

本文重点介绍了纳米金在肿瘤治疗和细胞成像的应用研究。

1肿瘤治疗和成像医生在对早期癌症检测和诊断时,必须借助于能够识别健康组织和癌症组织的生物医学成像技术。

金纳米颗粒具有突出的表面等离子共振(Surface plasmon resonance,SPR)性质,能够在特殊波长对光进行吸收和散射:当入射光的波长与金纳米粒子的自由电子的振动频率发生共振耦合时,会产生SPR现象,在紫外到可见光谱范围具有较强的吸收峰,能增强某些特定组织的光信号,从而提高了成像对比度,在医学光成像领域中具有潜在的应用价值。

但用于生物医学光成像技术的LSPR波长应被调控在近红外波段(800一l 200 nm),而普通的金纳米胶体在该波段由于光波被血液和软组织的吸收都处于最小,不利于深层组织病变的检测和治疗。

纳米金增强伏安免疫分析

纳米金增强伏安免疫分析

纳米金增强伏安免疫分析朱静;李路【摘要】The present study has developed a novel voltammetric immunosensing method based on colloidal gold enhancement.This method demonstrates the implementation of a sandwich immunoassay of a model analyte,Human immunoglobulin G(HIgG),using the colloidal gold-labeled goat anti-human immunoglobulin G(GAH IgG) as the detection probe.The electroless catalytic deposition of gold ions on the gold nanoparticles enables the growth of the gold nanoparticles at the electrode surface,facilitating the electron transfer between the electroactive probes in the solution and the electrodesurface.Therefore,one obtains a substantial amplification of the adsorptive electrochemical signal that shows linear dependency upon the analyte concentration.The linear range of this method spans the concentration of HIgG from 50ng~1μg/mL and has a detection limit of 20ng/mL at a signal-to-noise ratio of 3.The developed method is expected to hold great promise in immunosensing due to the ease of implementation,high sensitivity and specificity.%建立了一种新的纳米金增强伏安免疫分析方法.以人免疫球蛋白G(HIgG)为模型,羊抗人免疫球蛋白G(GAH IgG)固定于电极表面构成免疫传感器界面.固定化抗体与分析目标物HIgG发生免疫反应而将HIgG捕获,再通过夹心法将纳米金标记的GAH IgG结合于电极界面.通过金增强过程可在纳米金上进一步沉积金形成直径较大的纳米金颗粒,使电极表观面积大大增加,进而显著改善电极表面的电极表面吸附电化学行为,故用循环伏安法或差示脉冲法测定的金增强前后吸附伏安电流变化值可实现界面结合的金纳米探针的含量,从而间接实现分析目标物HIgG的测定.其线性范围为50 ng/mL~1μg/mL,检测限为20 ng/mL.实验表明该法灵敏度高,选择性好,实现简便,可望成为一种新型有潜力的高灵敏免疫传感技术.【期刊名称】《德州学院学报》【年(卷),期】2011(027)004【总页数】5页(P47-51)【关键词】胶体金;免疫;纳米颗粒标记;金增强;差示脉冲法【作者】朱静;李路【作者单位】商丘师范学院化学系,河南商丘476000;商丘师范学院化学系,河南商丘476000【正文语种】中文【中图分类】O657免疫分析检测方法已作为一种标准的定量分析检测技术广泛地应用于医药、环境科学和食品科学,其中免疫分析的一个重要应用领域是实现一些重大疾病标志物的检测.而很多标志物在样品中的含量相当低,因此建立高灵敏度的免疫分析方法一直是免疫分析工作者追求的一个目标.目前,许多方法,如利用金纳米粒子,结合有二茂铁的纳米金以及包埋亚铁氰化钾脂质体纳米粒子作为生物分子的标记物来放大分析信号[1-3],当它们作为电化学标记物时其灵敏度便有了很大的提高.通过利用纳米金催化金属还原并沉积在纳米颗粒上来提高灵敏度也有所报道.Wang等[3]利用纳米金自身的电催化活性,将二茂铁修饰到纳米金标记亲合素的纳米金上,来检测DNA的杂交反应,大大提高了灵敏度,其检测下限达到了2.0pM.最近,基于金增强的免疫胶体金技术也逐渐得到分析化学工作者的关注. 文中研究了一种基于金增强的免疫金标记技术并建立了新型的金增强检测方法.纳米金通过预先固定在电极上的抗原人IgG和纳米金标记的羊抗人IgG之间的特异性反应固定在碳糊电极表面,然后在0.01%HAuCl4和NH2OH·HCl溶液中,在胶体金表面催化还原Au3+,使Au3+还原为Au,并沉积在纳米金颗粒表面,从而使纳米金颗粒直径增大,纳米金颗粒的表面积也相应增大,从而导致电极表面吸附电化学行为发生变化,实现对目标分析物的定量检测.1.1 仪器与试剂CHI760B(上海辰华仪器公司)、高速冷冻离心机(长沙平凡仪器设备有限公司)、数显恒温搅拌器、紫外—可见光谱仪(Lambda 800UV/Vis Spectrometer,PerkinElmer A)、氧化铟锡膜导电玻璃(ITO,深圳南玻)、羊抗人IgG、人血清免疫球蛋白(HIgG上海申索)、石墨粉(光谱纯)、医用石蜡、牛血清蛋白(BSA)(鼎国生物试剂公司)、HAuCl4·3H2O、柠檬酸钠、Na2HPO4、KH2PO4、NaCl、K2CO3、NaN3均为分析纯试剂.1.2 胶体金的制备制备胶体金所用的玻璃仪器须用新制王水(HNO3∶HCl=1∶3)浸泡,用二次蒸馏水冲洗干净并烘干备用.纳米金的制备方法:在500mL的三口烧瓶中加入250mL二次水,再加入2.5mL1%的氯金酸(HAuCl4)水溶液,置于电炉上边搅拌边加热至溶液沸腾,迅速加入3.95mL 1%的柠檬酸钠,溶液颜色在1~2min内逐渐由深蓝色变成酒红色后,继续加热沸腾10~15min.移去热源,冷却至室温后定量到200mL,所得金溶胶置于4℃冰箱中保存.1.3 纳米金标记羊抗人免疫球蛋白G纳米金标记羊抗人IgG时,先将30mL金溶胶用0.1MK2CO3溶液将pH值调到9.0,再在搅拌情况下缓慢滴入羊抗人IgG 0.9mg,混合溶液在室温下静置1h.然后加入6mL 5%BSA,在静置1h.在16000r/min的高速离心机中离心15min,弃去上层清液,将沉淀重新分散在PBS(pH 7.0)-BSA(1%)溶液中,再在16000r/min下离心分离,弃上清液后,将沉淀悬浮于10mL PBS(pH 7.0)-BSA(1%)-NaN3(0.05%)溶液中,4℃冰箱中保存备用.1.4 碳糊电极的制备将0.4g石蜡溶于乙醚中,再加入0.8g光谱纯石墨粉,在搅拌下使乙醚挥发.取2mg羊抗人IgG溶于1mL 1%BSA的PBS(pH 7.0)缓冲溶液中,将该1mL含抗体的溶液加入石墨和石蜡的混合物中,在研钵中晾干.混合后,填入φ4mm的聚四氟乙烯套管中,抹平压实,并在另一端用铜线做导线,以便与仪器相连.电极作好后,置于4℃冰箱中保存.电极在使用时,先将碳糊挤出约1mm,在滤纸上磨平,再在称量纸上抛光,用水冲洗后即可使用.1.5 ITO电极的制备1)ITO电极的预处理.将ITO导电玻璃切割成10×35mm的长条,分别在丙酮、异丙醇、乙醇中超声15min后,用水冲洗干净,在空气中晾干备用.2)在ITO电极上电聚合5-氨基-2-羟基苯甲酸.将5-氨基-2-羟基苯甲酸溶于1M的H2 SO4中,配成5-氨基-2-羟基苯甲酸浓度为0.05 M的溶液.取10mL该溶液于烧杯中,将电极插入后以0.04V/s的速度在-0.1~1.0V的电位间扫循环伏安曲线10圈.电极取出后浸入二次蒸馏水中,置4℃冰箱中保存备用. 3)纳米金标记羊抗人IgG在ITO电极上的固定.将电聚合好5-氨基-2-羟基苯甲酸的ITO电极浸入10mM的EDC/NHS(5mL+1.25mL)溶液中,室温下放置1h,再在1%BSA 37℃下封闭1 h后,再将电极浸入100μL 0.1mg/mL的羊抗人IgG中,37℃下培育1h,然后在37℃下与100μL 0.1μg/mL的人IgG反应1h后,继续在100μL纳米金标记羊抗人IgG中37℃下反应2h.然后测固定好的纳米金在金增强前后的紫外吸收光谱.1.6 测定过程将碳糊电极磨平抛光后,用水冲洗干净.在1% BSA+PBS(7.0)中37℃封闭1h 后.分别用0.1M NaCl的PBS溶液和蒸馏水清洗三次.再滴100μL人IgG于电极上,37℃培育1h.洗涤后,再滴100 μL纳米金标记的羊抗人IgG 37℃培育2h.电极清洗后,于0.01%HAuCl4+20MNH2OH.HCl溶液中金增强5min后,在0.1M邻氨基苯硫酚的乙醇溶液中自组装15min,用乙醇清洗后,测量其电信号.2.1 实验原理图1表明了基于纳米金增强的免疫传感器的构建方法.目标分析物人IgG通过免疫反应被固定在基底电极上的羊抗人IgG捕获,再通过夹心法将纳米金标记的羊抗人IgG固定在电极表面.然后通过金增强使纳米金颗粒直径增大.在这里,用0.01% HAuCl4和20mM NH2OH·HCl的混合溶液代替银染溶液.使Au3+在纳米金表面发生催化沉积[4].只有当增强溶液中存在作为种子的纳米金颗粒时,Au3+才能发生催化还原.而且Au3+只在纳米金表面沉积而不会在溶液中形成新的纳米金颗粒.纳米金增强后,再在0.1M的邻氨基苯硫酚乙醇溶液中组装15min后,在PBS 中有很好的循环伏安行为,且在差示脉冲伏安中也有一很好的氧化峰.从图2中可以看出,当BSA代替人IgG(曲线a,b)后,由于纳米金不能通过金标记抗体与抗原反应而固定到电极上,邻氨基苯硫酚就不能通过金—硫键与纳米金共价健合,因而在PBS中显示不出邻氨基苯硫酚的电化学行为来.在金增强前,由于纳米金表面积较小,故在邻氨基苯硫酚-乙醇溶液中吸附的邻氨基苯硫酚较少,其在PBS中的氧化还原电流出就较小(曲线c).但经过金增强后,Au3+在金表面发生催化沉积,使金颗粒直径大增加,从而导致纳米金颗粒的表面积也大为增加,使传感界面的电化学行为有明显改善,邻氨基苯硫酚在纳米金上的负载量也明显增加,其在PBS中的氧化还原电流也就相应增加(曲线d).2.2 金增强时间的优化纳米金在金增强溶液中增强时,金增强时间是个非常重要的因素.因为时间太长,虽然电流响应会增加,但引起的背景干扰也会相应增加,从而使检测极限太高.而金增强时间太短,尽管可以使背景干扰达到最小,但由于时间太短,响应电流也会减小,甚至达不到金增强的目的,而使该方法的灵敏度降低.因此,需要确定一个最佳的金染时间,使金增强后背景干扰达到最小,而灵敏度又不受显著影响.在上图中,曲线b表示空白电极在金增强溶液中金增强的时间与电流的关系.当电极在金增强溶液中浸泡5min时,电流还没有明显的变化.但5min后,电流随金增强时间的增加而增加.曲线a表示响应电极在金增强溶液中金增强的时间与电流的关系.从该图中可以看出,响应电流随金增强时间的增加而增加,并且在7min后的增加速度还要稍大于7min之前的.但由于背景电流在5min后也开始增加,因此,取5min作为最佳的金增强时间.2.3 染界面的吸收光谱性质从UV-vis光谱图可以清楚地看出在NH2 OH/Au3+溶液中Au3+在纳米金表面被NH2OH催化还原的情况.图中曲线a在550nm处有一明显的吸收峰,其强度远远大于曲线b(~520nm)的,且最大吸收峰波长和曲线b相比发生了红移.说明溶液中的Au3+在纳米金表面被催化还原而使纳米金颗粒直径增大.此外,图中曲线c、d在550nm左右没有吸收峰,而曲线c、d是在免疫反应中用BSA代替人IgG作空白对照,金标记羊抗人IgG不能与人IgG通过共价交联而固定到电极上,说明Au3+在没有纳米金存在的情况下是不会发生催化还原的.2.4 金染界面的电化学性质从图5中可以看出,对苯二酚在裸碳糊电极上有一很大的还原电流(曲线a),当电极中的抗体在经过与抗原发生免疫反应,继而又通过夹心法将金标记抗体固定在电极上,由于蛋白质固定在电极表面上,对苯二酚分子很难到达电极表面,且固定在电极上的纳米金颗粒直径较小,与电极表面的距离也较大,所以对苯二酚在电极上的还原电流显著减小(曲线c).但当电极上的纳米金颗粒在金增强溶液中增强后,纳米金颗粒直径增大,缩短了纳米金与电极表面的距离,从而对苯二酚在电极上的还原电流得到明显增大(曲线b).2.5 工作曲线图6显示出差示脉冲伏安法峰电流与分析目标物人血清免疫球蛋白(HIgG)浓度变化的关系,由图可知,当HIgG在一定浓度范围内增大时,峰电流也相应成线性增大,但当HIgG浓度超过1μg/mL时,峰电流的不再成线性增大.如图中所示,其线性范围为:50ng~1μg/mL.检测下限为:20ng/mL.构建了一种基于金增强的新型免疫传感器,研究了金增强前后电化学行为的变化.由于金增强时间在几分钟内就可完成,和传统的银增强相比,缩短了增强时间,加快了分析速度.研究结果表明,该法灵敏度高,选择性好,重现性好,操作简便,可望成为一种有潜力的新型高灵敏度免疫传感技术.【相关文献】[1]Faulk W P,Taylor G M.Immunochemistry,1971,8(11):1081-1083.[2]Viswanathan S,Wu L,Huang M R,et al.Analytical Chemistry,2006,78(4):1115-1121.[3]Wang J,Li J,Baca A J,et al.Analytical Chemistry,2003,75(15):3941-3945. [4]赵子龙,楚霞.基于蛋白质修饰的纳米探讨的石英晶体微天平分析[J].化学传感器,2004,24(4):53-57.。

酸敏性金纳米粒子聚集体实现肿瘤放疗增敏

酸敏性金纳米粒子聚集体实现肿瘤放疗增敏

肿瘤放射治疗(RT)通常与化疗和手术治疗相结合,在肿瘤病人临床治疗中占有重要的地位。

为了杀死癌细胞,毫无疑问需要采用高剂量的射线进行放射治疗,从而会对相邻的正常组织产生破坏。

然而,采用反复低剂量的射线对肿瘤进行放射治疗,有可能促进肿瘤组织产生耐受性,由此导致RT疗效显着降低。

放疗增敏剂可以在提高RT疗效的同时降低对正常组织的损伤,目前临床上常用的这类放疗增敏剂为硝基咪唑类或硝基苯衍生物,该类药物往往具有较大的毒副作用,其临床应用因此受到了限制。

因此需要发展更为理想的放疗增敏剂。

理想的放疗增敏剂通常具有以下特征:良好的生物相容性;增强的肿瘤聚集和保留性能;分布于其他组织时,快速的肾脏清除功能。

金原子与其他原子相比具有较高的X射线及伽马射线吸收系数,可在X射线下清晰造影。

同时金纳颗粒具有良好的生物相容性,可作为一种理想的放疗增敏剂。

然而金纳米颗粒在体内很难同时满足长时间的肿瘤保留性及分布于其他组织的快速清除性,满足增大放疗效率及提高放疗特异性。

通常来说不同尺寸的纳米材料在药物传递时会显示出不同的特征:对于尺寸小于10纳米的小尺寸纳米材颗粒,很容易被肾脏清除掉,因而循环时间短,减小了在肿瘤中的累积;而尺寸10-100 nm的纳米颗粒,虽然具有较长的血液循环时间,通过EPR效应可累积于肿瘤组织,但是肝脏、脾脏等器官的吞噬截留仍然是主要的障碍,导致肿瘤累积剂量不够理想,并且其中尺寸大于40nm的颗粒很难穿透肿瘤较密的结构而渗透肿瘤。

同时,小尺寸的纳米材料穿透进入肿瘤仍然可能流回至血液循环中,从而扩散到周围组织,这样就会导致肿瘤中的分布减少,而相邻组织中的分布增多。

最近针对这一问题,中国医学科学院放射医学研究所刘鉴峰研究员团队在《Advanced Science》杂志发表了题为《Enhanced Radio Sensitization by Gold Nanoparticles with Acid‐Triggered Aggregation in Cancer Radiotherapy》的研究论文,报道了一种采用pH响应性多肽修饰金纳米颗粒特异性提高肿瘤放疗敏感性的新策略。

研究纳米技术在肺癌治疗中的应用

研究纳米技术在肺癌治疗中的应用

研究纳米技术在肺癌治疗中的应用随着科技的发展,纳米技术也被广泛应用于医学领域,其中包括肺癌治疗。

肺癌是一种危险的癌症,常常难以治愈。

然而,纳米技术为肺癌治疗提供了新的解决方案。

在本文中,我们将研究纳米技术在肺癌治疗中的应用,并探讨其优点和挑战。

1. 纳米技术的定义和优点首先,我们需要了解什么是纳米技术。

纳米技术是一种利用纳米材料的独特性质来制造材料和设备的方法。

纳米材料是指具有尺寸小于100纳米的三维结构。

这些材料具有比宏观材料更大的比表面积、更高的活性和更好的机械、热力学和光学性质,这使得它们在医学领域中的应用越来越广泛。

纳米技术在肺癌治疗中的应用有很多优点。

首先,通过纳米技术制造的药物分子可以更早地进入肿瘤细胞,并在目标部位释放。

这不仅可以减少药物的剂量,降低副作用,还可以提高治疗的有效性。

其次,纳米技术可以引导免疫系统攻击肿瘤细胞,从而增强治疗效果。

最后,纳米技术还可以用于肿瘤诊断,提高肺癌的早期检测率,在治疗肺癌前进行更精确的诊断,有利于对肺癌的更早治疗。

2. 纳米技术在肺癌治疗中的应用目前,纳米技术已被应用于肺癌的多种治疗方式中。

这里我们介绍几种最常用的纳米技术。

(1)用于癌症治疗的纳米药物使用纳米技术制造的药物可以更好地定向到肿瘤细胞,从而降低药物的剂量,减少副作用,同时增加药物在肿瘤内的浓度,提高治疗效果。

最常见的纳米药物是纳米胶束。

纳米胶束由两层分子组成:一个水性外层和一个脂质内层,肿瘤细胞会把纳米胶束吞噬,通过肿瘤细胞的膜扩散,药物得以进入细胞并释放。

(2)用于提高肺癌免疫治疗效果的纳米技术目前,免疫治疗是一种新型的肺癌治疗方式。

纳米技术可以提高免疫治疗的疗效。

例如,纳米颗粒可以通过二向性过程来引导免疫细胞攻击肿瘤细胞。

利用这种方法可以激活肿瘤免疫应答,从而加强免疫治疗的有效性。

(3)用于肺癌诊断的纳米技术纳米技术可以用于肺癌的诊断,提高肺癌的早期检测率。

通过纳米颗粒制造出的有针对性的生物传感器可以用于检测肺癌标志物,从而实现早期肺癌的诊断。

纳米金应用于肺癌靶向诊疗的研究进展

纳米金应用于肺癌靶向诊疗的研究进展

纳米金应用于肺癌靶向诊疗的研究进展刘栋;刘意;王希成【摘要】纳米金具有独特的物理化学性质及生物性质,经表面修饰后获得生物成像、光热治疗、靶向药物输送等能力,在肺癌的临床诊断和治疗方面具有极高的潜在应用价值.本文基于当前纳米金在肺癌诊断和治疗方面的研究状况,综述了纳米金的特性及其在分子成像、光热治疗、药物输送等肺癌靶向诊疗方面的应用.【期刊名称】《广东药学院学报》【年(卷),期】2015(031)002【总页数】4页(P273-276)【关键词】金纳米粒子;核酸适配体;肺癌;靶向治疗【作者】刘栋;刘意;王希成【作者单位】广东药学院,广东广州510006;广东药学院,广东广州510006;广东药学院附属第一医院肿瘤科,广东广州510080【正文语种】中文【中图分类】R734.2肺癌是肿瘤死亡的主要原因,2020年之前全球死于肺癌的人数预计将会增加50%[1]。

在我国各大中城市,肺癌发病率和病死率也已跃居常见肿瘤之首。

当前肺癌的检查手段包括X线胸片、CT、PET-CT、痰细胞学检查、纤维支气管镜等,目前尚无明确的循证医学证据表明任何一种筛查方法可提高早期肺癌的诊断率。

肺癌的治疗包括手术切除、放疗和化疗疗法,但肺癌切除术后的高复发率,以及非手术疗法伴随着的严重副作用限制了其治疗效应[2],因此,亟需寻求一种新的靶向诊疗策略,以期不仅能显著提高肺癌诊断率,还可以特异性杀伤肿瘤细胞,同时降低对正常细胞和组织的损伤[3]。

近年来,纳米金以其独特的物理、化学性质而引起广泛关注,在肺癌靶向诊断和治疗中具有重要意义。

本文综述了纳米金应用于肺癌靶向诊疗领域的新进展。

金纳米粒子具有良好的生物亲和性及独特的表面性质,经表面修饰的金纳米粒子通过共价或非共价连接的方式与靶向分子或者药物相连,获得多功能纳米粒子,应用于肿瘤的靶向诊断与治疗。

常见靶向分子包括单克隆抗体、肽类、核酸适配体[4]、小分子受体等。

其中,核酸适配体是指使用指数富集的配体系统进化技术在体外从核酸分子文库中筛选出与靶目标特异性相互作用的寡核苷酸片段。

纳米金在肿瘤诊治中的应用

纳米金在肿瘤诊治中的应用

纳米金在肿瘤诊疗中的应用姓名:学号:专业:摘要:纳米金由于具有独特的物理、化学性能受到学术界的高度关注,并广泛地应用于催化、光电、生物医药等领域。

本文主要介绍了纳米金粒子在肿瘤诊断学领域中的应用及研究进展关键词:纳米金粒子;肿瘤;诊疗剂;细胞毒性引言近年来,纳米材料和纳米技术越来越多地进入到临床应用阶段。

这些纳米颗粒通常指的是数十纳米至数百纳米大小的量级金纳米颗粒具有非常独特的物理、化学性质,主要表现在以下3个方面:(1)金纳米相对安全,易于制备,稳定性非常好;(2)具有纳米颗粒所特有的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电效应等;(3)具有独特的电学效应、光学效应、磁学效应、催化效应和生物亲和效应。

[1]因此,金纳米颗粒得以在生物医学中有广泛的应用[2]。

在肿瘤的治疗中,金纳米颗粒相对于传统药物具有更好的穿透能力,在治疗和诊断中应用的风险相对于传统药物更低。

[3-4]纳米颗粒的功能化是目前的研究热点,多功能的金纳米颗粒正被开发用于肿瘤诊断和治疗中。

本文总结了近几年纳米金在肿瘤诊断中的应用研究情况,并进行了简单的评述。

1、纳米金概述1.1金纳米粒子的形状与性质。

金纳米粒子因其不同的形状和大小表现出独特的物理和化学性质。

第一,金核基本上是惰性的和无毒的。

第二,金纳米的合成相对容易,且直径范围可控,常为1~150 nm。

第三,不同性质、尺寸的金纳米可以控制药物在不同部位的释放,成为良好的药物载体。

目前已经开发出各种形状的金纳米颗粒以应对不同的治疗需求。

金纳米球(AuNPs)是由氯金酸还原产生的金纳米颗粒,直径范围在1到大于100 nm,主要用于成像和放射增敏。

金纳米壳(AuNSs)是球形结构,其结构包括二氧化硅的核心和薄层金外壳,直径范围在50—150 nm。

AuNSs可以通过改变核心直径和壳壁厚度来调整其光学性质。

金纳米棒(AuNRs)通常是利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为稳定剂,通过氯金酸在金种子上反应合成[5]。

纳米金颗粒的基本特性及其对肿瘤放射增敏作用的研究进展

纳米金颗粒的基本特性及其对肿瘤放射增敏作用的研究进展

纳米金颗粒的基本特性及其对肿瘤放射增敏作用的研究进展朱传东;王礼学;郑勤;吴剑卿
【期刊名称】《肿瘤防治研究》
【年(卷),期】2015(0)7
【摘要】纳米金颗粒以其独特的理化性质在医学领域越来越受到重视。

近年许多研究证实了纳米金在肿瘤治疗中可以减少组织受照剂量,减轻放射治疗对正常组织的伤害,在放射增敏方面有重要作用,本文从纳米金的基本特性、生物学毒性、放射增敏机制、在细胞和动物模型中增敏实验以及在临床前应用等几方面进行综述。

【总页数】5页(P720-724)
【关键词】纳米金;放射增敏;肿瘤;靶向
【作者】朱传东;王礼学;郑勤;吴剑卿
【作者单位】东南大学附属第二医院肿瘤科;南京医科大学第一附属医院老年呼吸科
【正文语种】中文
【中图分类】R730.55
【相关文献】
1.金纳米颗粒在肿瘤放射增敏中的相关研究进展 [J], 赵宁;傅深
2.金纳米颗粒在肿瘤放射增敏中的研究进展 [J], 聂芳芳;张春富;付杰
3.金纳米颗粒在肿瘤放射增敏治疗中的应用:如何最大效应利用金纳米棒? [J], 沈蕾;高斌;贺克武
4.金纳米颗粒在肿瘤放射增敏治疗中的应用:如何最大效应利用金纳米棒? [J], 沈蕾;高斌;贺克武;
5.金纳米颗粒在肿瘤放射增敏中的研究 [J], 李超;
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纳米金材料在肿瘤诊治领域中的应用研究进展

纳米金材料在肿瘤诊治领域中的应用研究进展

纳米金材料在肿瘤诊治领域中的应用研究进展杨屹立;马建勋;李小飞;司牟博;马海忠【期刊名称】《中国肿瘤外科杂志》【年(卷),期】2024(16)2【摘要】在肿瘤的预防与控制方面,实施“三早”策略——即早期发现、早期诊断、早期治疗——被认为是实现一级预防效果的最有效途径。

尽管如此,当前肿瘤早期诊断的技术和能力仍然遭遇着重大挑战。

另一方面,传统的抗肿瘤药物由于其高毒性和缺乏针对特定组织的特异性,导致在实际治疗中的应用受到了显著限制。

纳米金材料因其独特的优势而脱颖而出,包括表面易于改性、出色的生物相容性、小尺寸带来的特殊效应、光学性质以及量子效应等,使其在肿瘤细胞的诊断和治疗方面显示出巨大的应用潜力。

近年来,纳米金在肿瘤的临床诊断和治疗领域受到了广泛的关注和研究,并已取得了令人鼓舞的进展。

该文旨在对纳米金材料在肿瘤诊治领域中的最新研究进展进行全面的综述,以期为肿瘤患者提供更加有效和个性化的诊疗方案,推动其在临床实践中的广泛应用。

【总页数】8页(P201-208)【作者】杨屹立;马建勋;李小飞;司牟博;马海忠【作者单位】甘肃省人民医院普外科;兰州大学基础医学院【正文语种】中文【中图分类】R73【相关文献】1.一维金纳米材料的研究进展:Ⅰ.金纳米棒(丝)的光学性质和潜在应用2.一维金纳米材料的研究进展:Ⅱ.金纳米棒(丝)和金纳米粒子/碳纳米管复合材料的合成和组装3.金纳米花材料在肿瘤诊疗领域应用的研究进展4.纳米金材料在肿瘤诊治研究中的相关进展5.金纳米星的光学性质在肿瘤诊治应用的研究进展因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

金纳米颗粒负载光敏剂在改善恶性肿瘤光动力治疗中的研究进展

金纳米颗粒负载光敏剂在改善恶性肿瘤光动力治疗中的研究进展

金纳米颗粒负载光敏剂在改善恶性肿瘤光动力治疗中的研究进

孙倩;王茜;吕好选;索玉平
【期刊名称】《中国现代医学杂志》
【年(卷),期】2024(34)2
【摘要】金纳米颗粒(AuNPs)是纳米医学中常用的纳米材料之一。

AuNPs作为载体可以将药物精确地输送至靶细胞或靶组织,提高疾病的诊断和治疗效率。

光动力疗法(PDT)在治疗肿瘤上拥有巨大潜力,是被批准用于临床治疗的新方法。

有证据表明,光敏剂(PS)通过共价键或者非共价键的相互作用包被在AuNPs上,不仅能提高肿瘤细胞对PS的有效摄取,增强PDT的效率,还可以克服单纯PDT的局限性。

该文综述了AuNPs的类型、特点及其应用,着重介绍了AuNPs与PDT相结合的抗癌活性。

【总页数】6页(P60-65)
【作者】孙倩;王茜;吕好选;索玉平
【作者单位】山西医科大学基础医学院生理学教研室;山西医科大学第五临床医学院;山西省人民医院妇产科
【正文语种】中文
【中图分类】R730.57
【相关文献】
1.氟化透明质酸光敏剂负载聚多巴胺纳米粒子用于乏氧肿瘤的光动力与光热协同治疗
2.负载光敏剂的生物可降解纳米药物载体用于肿瘤的光动力治疗
3.黑磷纳米片−金纳米颗粒−顺铂光热/光动力治疗口腔鳞癌
4.卟啉类光敏剂联合纳米材料在肿瘤光热/光动力治疗中的研究进展
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浅析纳米材料在癌症诊断与治疗方面的应用

浅析纳米材料在癌症诊断与治疗方面的应用

浅析纳米材料在癌症诊断与治疗方面的应用随着现代医学技术的不断进步,纳米材料在癌症诊断和治疗方面的应用逐渐被人们所重视。

纳米材料具有比传统医学材料更出色的性质和优势,能够在癌症治疗和诊断的各个环节中发挥重要作用。

癌症的早期诊断是治疗成功的首要前提,而纳米材料在癌症的早期诊断上具有很大的潜力。

首先,纳米材料能够更精准地识别癌细胞,并迅速发现癌症的发展情况,从而有助于提高诊断的准确性。

其次,纳米材料能够选择性地积累在癌细胞中,从而使癌细胞的位置更加清晰明确。

近年来,纳米材料在癌症诊断方面的应用呈现出日益广泛和多样化的趋势。

例如,在纳米医学领域中,磁性纳米粒子和金纳米颗粒被广泛应用于癌症诊断。

利用磁性纳米粒子能够将相应的癌症标记物标记化,使标记物从组织中便于检测出来。

同时,利用金纳米颗粒的高度散射和吸收特性,可用于构建分子成像技术,从而更加清晰地展示出癌细胞的位置和分布。

纳米材料在癌症治疗方面的应用呈现出独特的优势。

一方面,纳米材料由于其小尺寸和特殊结构,在进入癌细胞后能够减少副作用和毒性,使药物的作用更加精准和高效。

另一方面,纳米材料可以通过靶向性和操控性,使药物更加准确地进入癌细胞内部,并降低药物在身体其他部位的分布,从而避免伤害正常细胞。

目前,纳米材料在癌症治疗方面的应用主要集中在药物传输和放射性疗法。

例如,在药物传输方面,纳米材料可以通过改变药物的物理性质、调节药物的溶解度以及增加药物被吞噬的程度等方面,从而达到更精准地应用药物于癌细胞的目的。

在放射性疗法方面,金纳米颗粒可以通过吸收和散射特性,增强放射性治疗的效果,从而达到更好的治疗效果。

总之,纳米材料在癌症诊断和治疗方面的应用具有极大的潜力和优势,值得进一步深入研究和探索。

而未来在纳米材料领域中的技术成果将会对癌症诊断和治疗带来革命性的影响。

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纳米金对SPC⁃A1肺癌细胞体外放射增敏作用的研究1㊀213003㊀常州市第一人民医院放疗科2㊀通讯作者,E⁃mail:yongbiaoliu@163.com210029㊀南京㊀南京医科大学第一附属医院放疗科徐国平1,姚志峰,杨㊀航,刘永彪2㊀㊀ʌ摘㊀要ɔ㊀目的㊀研究纳米金联合兆伏级射线对肺腺癌SPC⁃A1细胞的体外放射增敏作用,并从细胞周期㊁细胞凋亡角度探讨纳米金的放射增敏机制㊂方法㊀选用肺腺癌SPC⁃A1细胞进行体外培养,采用CCK⁃8法检测不同浓度纳米金(0㊁1㊁0.5㊁0.25㊁0.125㊁0.0625mmol/L)处理SPC⁃A1细胞24㊁48㊁72h后的细胞毒性,确定纳米金溶液的实验浓度;经纳米金溶液培养的SPC⁃A1细胞株分别给予6MVX线和4MeV电子线照射0㊁1㊁2㊁4㊁6㊁8Gy后,体外细胞培养克隆法研究纳米金的放射增敏作用,计算存活分数㊂使用单击多靶模型公式拟合,计算出Dq㊁D0等放射生物学参数和放射增敏比(SER);流式细胞仪检测纳米金处理SPC⁃A1细胞24h后各组的细胞凋亡和细胞周期的变化㊂结果㊀不同浓度纳米金处理不同时间后,对SPC⁃A1细胞的增殖无明显抑制,确定以纳米金溶液初始浓度(0.25mmol/L)作为实验浓度㊂直径25nm㊁0.25mmol/L的纳米金粒子联合6MVX线和4MeV电子线照射SPC⁃A1细胞的SER分别是1.111和1.214㊂流式细胞仪检测显示,纳米金不增加细胞的凋亡,但能明显增加射线对细胞的凋亡作用㊂细胞周期显示纳米金能加速细胞的G0/G1期,使细胞周期阻滞在G2/M期㊂结论㊀纳米金联合6MVX线或4MeV电子线对SPC⁃A1细胞有放射增敏作用,其机制可能与增加射线对细胞的凋亡和细胞周期同步化有关㊂㊀㊀ʌ关键词ɔ㊀纳米金粒子;㊀SPC⁃A1肺腺癌细胞;㊀放射增敏;㊀凋亡;㊀周期阻滞中图分类号:R734.2㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1009-0460(2015)06-0492-05TheeffectofgoldnanoparticlesonincreasingradiosensitivityofSPC⁃A1lungcancercellinvitro㊀㊀XUGuoping,YAOZhifeng,YANGHang,LIUYongbiao.DepartmentofRadiationOncology,theFirstAffiliatedHospitalofNanjingMedicalUniversity,Nanjing210029,China㊀㊀Correspondingauthor:LIUYongbiao,E⁃mail:yongbiaoliu@163.com㊀㊀ʌAbstractɔ㊀Objective㊀Toobservetheradiosensitizingeffectofgoldnanoparticles(AuNPs)onSPC⁃A1lungcancercelllineofmegavoltagerayradiationtherapyandprobeitsradiosesitizingmechanismsinvitro.Methods㊀SPC⁃A1cellswereculturedinvitro.ThecytotoxicityeffectofdifferentconcentrationsofAuNPs(0,1,0.5,0.25,0.125,0.0625mmol/L)onSPC⁃A1cellsweremeas⁃uredbyCCK⁃8at24,48and72haftertreatment.TheexperimentalconcentrationofAuNPswasdeterminedaccordingtoCCK⁃8meth⁃od.SPC⁃A1cellswereprocessedwithdifferentdosesof6MVX⁃rayand4MeVelectronbeamincluding0,1,2,4,6,8GyaloneortogetherwithAuNPs(0.25mmol/L)).Thecellsurvivalfaction(SF)wasevaluatedbyusingastandardcolony⁃formingassay.Cellcy⁃cledistributionandapoptosisofdifferentgroupsweredetectedat24haftertreatmentwithAuNPs(0.25mmol/L)byflowcytometryas⁃say.Results㊀CellviabilitytestshowedtheproliferationofSPC⁃A1cellswasnotsignificantlyinhibitedaftertreatmentwithdifferentconcentrationsofAuNPsatdifferentpointsoftime,andhadnoeffectonthetimeandconcentration.TheinitialconcentrationofAuNPs(0.25mmol/L))wasusedastheconcentrationoftheexperiment.TheenhancedradiosensitivityofSPC⁃A1lungcancercellshasbeenobserved.Thesensitivityenhancementratio(SER)at37%survivallevelwere1.111and1.214at24haftertreatmentofAuNPscom⁃binedwith6MVX⁃rayand4MeVelectronbeamrepectively.FlowcytometryshowedthatcellapoptosiswasnotincreasedbyindividualAuNPs,buttheraysoncellapoptosiswassignificantlyincreased.ThecellcycledetectionshowedthatthecellcyclewasacceleratedattheG0/G1phase,andarrestedattheG2/MphaseafterthetreatmentwithAuNPs.Conclusion㊀AuNPscanbeusedfortheenhance⁃mentofradiationeffectsonSPC⁃A1lungcancercellsofmegavoltageX⁃rayradiationtherapyandelectronradiationtherapybeams.Itsmechanismmayrelatetoincreaseapoptosisandcellcyclesynchronization.㊀㊀ʌKeyWordsɔ㊀Goldnanoparticles;㊀SPC⁃A1lungadenocarcinomacell;㊀Radiosensitivityenhencement;㊀Apoptosis;㊀Cyclearrest㊀㊀肺癌是我国最常见的恶性肿瘤之一,非小细胞肺癌占所有肺癌病例的80% 85%,小细胞肺癌占15% 20%㊂放疗是肺癌的主要治疗手段之一,由于肿瘤细胞内在的放射敏感性较差,影响了疗效㊂放射增敏剂能提高肿瘤细胞对射线的敏感性而受到广泛的关注㊂使用具有肿瘤特异性的高原子序数物质的纳米颗粒,能增加肿瘤细胞毒性,减少正常组织的损伤,改善放疗的结果㊂目前许多临床前研究证实纳米金粒子能增强千伏级X射线对细胞的放射毒性效应[1]㊂其研究机理主要局限在纳米金与千伏级射线相互碰撞的物理机制上[2]㊂临床放疗中普遍使用兆伏级能量的光子线和电子线治疗深部肿瘤如肺癌㊁胰腺癌㊁肝癌和脑部肿瘤等,有关纳米金对高能量射线的增敏作用和机制研究较少㊂本研究探讨纳米金联合兆伏级射线对肺腺癌SPC⁃A1细胞的体外放射增敏作用,并从细胞周期和细胞凋亡角度分析其可能放射增敏机制㊂1㊀材料与方法1.1㊀主要试剂㊀自制直径25nm的纳米金(AuNPs)溶液(初始浓度0.25mmol/L);肺腺癌SPC⁃A1细胞株购自中国科学院上海细胞生物学研究所;CCK⁃8购自凯基生物公司;胎牛血清购自杭州四季青公司;RPMI1640培养液㊁细胞凋亡和周期检测试剂盒购自北京保赛公司㊂1.2㊀纳米金的制备㊀使用1973年Frens创立的柠檬酸三钠还原法:0.1%HAuCl4溶液100ml,煮沸后迅速加入10%柠檬酸三钠1.5ml,继续煮沸7 10min,溶液颜色由黄色变成酒红色,冷却至室温过夜㊂经紫外⁃可见光分光光度计检测AuNPs溶液吸收峰峰值位于波长520nm处,证实AuNPs直径在25nm左右㊂溶液经0.22μm微孔滤膜过滤除菌,4ħ保存备用,过滤液通过离心浓缩或用培养基稀释到所需浓度㊂1.3㊀SPC⁃A1细胞的培养㊀将处于对数生长期的SPC⁃A1细胞,用含10%胎牛血清(FBS)的RPMI1640完全培养液(内含青霉素100U/ml和链霉素100μg/ml),在37ħ㊁5%CO2的饱和湿度培养箱中培养,传代㊂1.4㊀CCK⁃8法检测纳米金对细胞增殖抑制作用㊀取对数生长期的SPC⁃A1细胞制成浓度40000个/ml单细胞悬液,实验设空白对照组㊁对照组及实验组(不同浓度AuNPs),每孔100μl,接种于96孔板培养24h贴壁后,换成含有不同浓度(依次为1㊁0.5㊁0.25㊁0.125㊁0.0625mmol/L)AuNPs的完全培养基分别培养24㊁48㊁72h,弃去培养基,PBS液洗涤2遍,每孔加入不含纳米金的完全培养基100μl和10μlCCK⁃8溶液,培养2h后直接在酶联免疫检测仪450nm波长处吸光值(A)㊂细胞存活率=(实验组A值-空白对照组A值)/(对照组A值-空白对照组A值)ˑ100%㊂实验均设3个复孔,进行3次独立实验,计算平均值㊂1.5㊀纳米金对SPC⁃A1细胞的放射增敏作用㊀取对数生长期的SPC⁃A1单细胞悬液,用培养液作浓度梯度稀释,相同的照射剂量接种3个平行的60mm培养皿㊂每个照射剂量的培养皿内接种细胞数目不等,以保证照射后细胞存活数在100 200㊂24h细胞贴壁后,分为对照组(不给予AuNPs和照射)㊁6MVX线组㊁4MeV电子线组㊁AuNPs组(0.25mmol/LAuNPs)和放射增敏组(0.25mmol/LAuNPs的培养液处理24h后予以6MVX线和4MeV电子线分别照射1 8Gy)㊂照射后各组细胞更换为不含AuNPs的培养液,继续在培养箱内培养12天,用95%乙醇固定,少量吉姆萨染液染色后,经流水缓慢冲洗,空气干燥㊂肉眼计数每个培养皿内细胞数>50个的集落数㊂以对照组为参照计算贴壁率,贴壁率=集落数/接种细胞数㊂以AuNPs组的存活分数对放射增敏组进行校正,以去除放射增敏组中AuNPs对细胞集落的影响㊂校正后计算单纯照射组和放射增敏组的存活分数㊂使用单击多靶模型公式进行拟合,得出Dq㊁D0等放射生物学参数,使用D0值计算两组细胞的放射增敏比(sensitivityen⁃hencementratio,SER)㊂1.6㊀细胞照射技术㊀使用医科达precise医疗直线加速器产生的4MeV电子线和6MVX线照射,剂量率2Gy/min左右,照射剂量分别是0㊁1㊁2㊁4㊁6㊁8Gy,单次分割照射㊂6MVX线照射时加速器机架转至180度,培养皿下垫1.5cm的组织补偿膜以消除剂量建成效应㊂电子线照射时培养皿放置在源皮距100cm处,使用20ˑ20的电子限光筒㊂1.7㊀流式细胞术(FCM)检测细胞周期㊀将1ˑ106个/4ml细胞接种于6孔培养板,24h贴壁后换成终浓度0.25mmol/LAuNPs的培养液处理24h,收集细胞经70%预冷乙醇破膜后置于4ħ冰箱中,次日加入RNaseA酶并在37ħ环境中孵育30min,最后加入碘化丙锭(PI)染液,避光保存5min使DNA染色,上机检测㊂实验重复3次㊂1.8㊀AnnexinV⁃FITC/PI双标记染色检测细胞凋亡㊀将5 10ˑ105个/4ml细胞接种于6孔培养板24h贴壁后,分为空白对照组(A组)㊁AuNPs处理24h组(B组)㊁AuNPs处理48h组(C组)㊁AuNPs处理72h组(D组)㊁6MVX线组(E组)㊁AuNPs处理24h+6MVX线组(F组)㊁4MeV电子线组(G组)和AuNPs处理24h+4MeV电子线组(H组),收集各组细胞经PBS液洗涤后,加入AnnexinV⁃FITC和碘化丙锭(PI)溶液,混匀后室温避光孵育不超过30min;用流式细胞仪进行细胞分析㊂实验重复3次㊂1.9㊀统计学分析㊀采用SPSS18.0版软件进行处理㊂数据以均数ʃ标准差表示㊂组间比较采用方差分析㊂以P<0.05为差异具有统计学意义㊂2㊀结㊀果2.1㊀AuNPs对细胞增殖的影响㊀CCK⁃8法实验结果显示:在相同药物浓度下不同时间点,在相同时间点不同药物浓度下,SPC⁃A1肺癌细胞存活率差异均无统计学意义(P>0.05)㊂故选取纳米金初始浓度0.25mmol/L作为后续实验浓度㊂见表1㊂表1㊀AuNPs对SPC⁃A1细胞存活率的影响(%)AuNPs(mmol/L)24h48h72h1㊀㊀㊀95.92ʃ7.5488.63ʃ5.3481.61ʃ7.910.598.65ʃ7.0994.44ʃ12.7491.10ʃ14.160.25101.34ʃ9.4295.99ʃ16.0395.01ʃ9.220.125105.85ʃ9.8399.51ʃ8.9996.86ʃ7.960.0625110.86ʃ13.06102.27ʃ6.9397.57ʃ6.712.2㊀细胞克隆法放射增敏情况㊀使用单击多靶模型公式进行拟合,直径25nm㊁0.25mmol/L的AuNPs粒子联合6MVX线和4MeV电子线照射SPC⁃A1细胞的SER分别是1.111和1.214㊂见表2㊁图1㊂表2㊀各组间细胞存活曲线参数值组别D0DqNSER6MVX线组2.5912.3712.4971.111AuNPs+6MVX线组2.3311.6632.0414MeV电子线组2.4882.6652.9191.214AuNPs+4MeV电子线组2.0490.5191.2882.3㊀细胞周期㊀经浓度为0.25mmol/L的AuNPs干预24h后,G0/G1期比例较空白对照组显著降低图1㊀各组的细胞存活曲线(P<0.05),而S期㊁G2/M期比例较空白对照组有所增加,但无显著差异,出现轻度细胞同步现象㊂见表3㊁图2㊂表3㊀SPC⁃A1细胞经0.25mmol/LAuNPs干预后的细胞周期情况组别G0/G1期S期G2/M期空白对照组59.16ʃ0.4828.60ʃ1.2312.24ʃ0.78AuNPs组57.53ʃ0.72∗29.30ʃ0.5413.16ʃ0.37㊀注:与对照组比较,∗P<0.052.4㊀细胞凋亡㊀B㊁C㊁D组的细胞凋亡率与A组比较没有明显差异,E㊁F㊁G㊁H组的细胞凋亡率显著高于A组,差异具有统计学意义(P<0.05)㊂见表4㊁图3㊂3㊀讨㊀论放射增敏剂的研究已有30多年的历史,临床使用最多的主要是化疗药物如铂类㊁抗代谢药物㊁紫杉类等,通过增加DNA损伤㊁细胞周期阻滞来提高放疗疗效,但同时也增加了正常组织的损伤,尤其是血液学毒性比单一放射治疗大得多,患者往往难以耐受㊂肿瘤纳米技术促进了肿瘤检测㊁诊断和治疗的巨大进步㊂近年肿瘤化疗领域已经有纳米载体(特别是直径为10 100nm)用于肿瘤治疗㊂AuNPs粒子对千伏级X射线的放射增敏效应主要通过两者相互作用的物理过程实现,然而千伏级的X射线对于临床放射治疗目前无任何实用价值㊂一些研究显示AuNPs对兆伏级光子线和电子线也能观察到剂量增强效应㊂主要争论点在于不同研究中使用的AuNPs颗粒参数不同,包括GNPs的形状㊁大小㊁浓度和细胞株的类型以及射线的种类和能量㊂表4㊀各组SPC⁃A1细胞的凋亡情况组别Q2+Q4Q3A组2.13ʃ0.1595.63ʃ0.45B组2.07ʃ0.1595.40ʃ0.66C组2.03ʃ0.1595.00ʃ0.46D组2.10ʃ0.2696.60ʃ0.62∗E组5.33ʃ0.21∗88.87ʃ0.32∗F组6.23ʃ0.15∗88.20ʃ0.26∗G组5.27ʃ0.25∗87.73ʃ0.64∗H组6.97ʃ0.21∗#86.63ʃ0.32∗㊀注:Q1:坏死细胞比例;Q2:晚期凋亡细胞比例;Q3:正常细胞比例;Q4:早期凋亡细胞比例;与A组比较,∗P<0.05;与G组比较,#P<0.05A:空白对照组;B:AuNPs组图2㊀两组细胞周期情况A:A组;B:B组;C:C组;D:D组;E:E组;F:F组;G:G组;H:H组图3㊀各组细胞凋亡情况比较㊀㊀本研究发现AuNPs对肺癌SPC⁃A1细胞增殖有轻度抑制作用,但细胞存活率在相同药物浓度下不同时间点或在相同时间点下不同药物浓度各组间差异均无统计学意义㊂提示AuNPs对SPC⁃A1细胞无明显毒性㊂但Tkachenko等[3]报道AuNPs能使HeLa细胞株(人宫颈上皮细胞)的活力下降20%,对3T3/NIH(鼠成纤维细胞瘤)细胞仅为5%;Patra等[4]报道AuNPs能诱导A549细胞株(人肺癌细胞)凋亡,但是对BHK21(小仓鼠肾脏细胞)和HepG2(人肝癌细胞)细胞株无影响㊂因此推测AuNPs对细胞毒性的大小与细胞株类型有关㊂本研究中细胞克隆试验结果显示,0.25mmol/L的AuNPs对6MVX线和4MeV电子线的放射增敏比(SER)分别达到1.214和1.111,具有放射增敏效应㊂效应大小较为接近,可能与兆伏级能量射线物质作用特点有关㊂兆伏级射线是通过康普顿散射与人体中骨骼㊁肌肉㊁水等物质作用,受物质的原子序数影响较小,故各组织间的吸收剂量差异较小㊂同样AuNPs和水的吸收比理论上变得可以忽略不计,故两者的物理作用对增敏效应贡献不大㊂亦可能通过其他途径如增加细胞凋亡,细胞同步化,增加乏氧细胞的杀伤力,抑制损失修复,影响某些基因等,这些途径同样受射线种类㊁能量影响较小,与照射剂量密切相关㊂Chithrani等[5]使用HeLa细胞经50nm的柠檬酸盐包裹的AuNPs干预处理24h后,分别使用105kVp㊁220kVp和6MVX线照射,结果SER分别达到1.66㊁1.43㊁1.17㊂Liu等[6]使用CT26鼠肿瘤细胞经直径6.1nm的纳米金干预处理48h后,使用8keV㊁160kVp和6MVX线照射后,SER分别达到了1.44㊁1.1和1.32㊂Rahman等[7]报道了0.5mmol/L1.9nm直径的AuNPs对6MeV和12MeV能量电子线的SER更是达到了2.9和3.7㊂但Jain等[8]研究发现AuNPs对兆伏级能量的X射线增敏作用具有细胞特异性,当使用6MV和15MVX线照射时,AuNPs对MDA⁃MB⁃231乳腺癌细胞SER分别达到1.29和1.16,但是在L132正常细胞和DU145前列腺癌细胞中未观察到其增敏效应㊂因此AuNPs颗粒对射线的增敏效应主要与AuNPs颗粒直径及细胞株类型有关㊂细胞核内DNA的双链断裂(DSB)是公认射线对细胞致死效应的最主要原因㊂此外射线对线粒体和细胞膜的损伤同样能引起细胞死亡㊂常用放射增敏药物如顺铂主要通过增加DNA的双链断裂和抑制DNA的断裂修复起作用,还可能通过作用于放射抵抗途径如表皮生长因子受体或对乏氧细胞有特异性损伤㊂而化疗药物如多西紫杉醇的放射增敏作用主要通过增加细胞凋亡和使细胞周期同步在放射敏感期G2/M期㊂本研究中发现AuNPs组中相对放射抗拒的G0/G1期比例较空白对照组显著降低(P<0.05),而放射敏感的G2/M期比例较空白对照组有所增加,但无显著差异,出现轻度细胞同步现象㊂同样也有研究证明,直径15nm的AuNPs粒子(Glu⁃GNPs)能导致前列腺癌DU⁃145细胞株细胞周期加速从G0到G1期和积聚在G2/M期,引起显著的电离辐射增敏作用[9]㊂有研究报道凋亡指数的高低也与放射敏感性成正相关[10]㊂Chang等[11]进行了AuNPs粒子联合6MeV电子线对B16F10黑色素瘤荷瘤小鼠的增敏研究,结果发现联合治疗组的肿瘤体积比对照组缩小更明显,小鼠的存活时间明显延长,并且联合治疗组所观察到的凋亡小体数目明显多于单独放疗组㊂本实验中AnnexinV⁃FLTC/PI双标记染色结果提示单独AuNPs不增加细胞的凋亡,但能明显增加射线对细胞的凋亡作用㊂AuNPs粒子在细胞实验㊁小鼠模型中都显示出有明显的放射增敏效应,而且容易使用,没有毒性,具有临床实用性㊂2009年ASCO会议报道了首个靶向作用TNF⁃GNPs的Ⅰ期临床试验,并且联合化疗的研究亦正在进行中[12]㊂因此,建议开展更多的AuNPs放射增敏的动物实验研究,尤其结合了靶向药物的AuNPs是将来开展临床试验的希望所在㊂参考文献[1]㊀BrunE,SancheL,Sicard⁃RoselliC.ParametersgoverninggoldnanoparticleX⁃rayradiosensitizationofDNAinsolution[J].ColloidsSurfBBiointerfaces,2009,72(1):128-134.[2]㊀HainfeldJF,DilmanianFA,ZhongZ,etal.Goldnanoparticlesenhancetheradiationtherapyofamurinesquamouscellcarcinoma[J].PhysMedBiol,2010,55(11):3045-3059.[3]㊀TkachenkoAG,XieH,LiuY,etal.Cellulartrajectoriesofpep⁃tide⁃modifiedgoldparticlecomplexes:comparisonofnuclearlo⁃calizationsignalsandpeptidetransductiondomains[J].BioconjugChem,2004,15(3):482-490.[4]㊀PatraHK,BanerjeeS,ChaudhuriU,etal.Cellselectivere⁃sponsetogoldnanoparticles[J].Nanomedicine,2007,3(2):111-119.[5]㊀ChithraniDB,JelvehS,JalaliF,etal.Goldnanoparticlesasra⁃diationsensitizersincancertherapy[J].RadiatRes,2010,173(6):719-728.[6]㊀LiuCJ,WangCH,ChenST,etal.Enhancementofcellradiationsensitivitybypegylatedgoldnanoparticles[J].PhysMedBiol,2010,55(4):931-945.[7]㊀RahmanWN,BisharaN,AckerlyT,etal.Enhancementofradi⁃ationeffectsbygoldnanoparticlesforsuperficialradiationtherapy[J].Nanomedicine,2009,5(2):136-142.[8]㊀JainS,CoulterJA,HounsellAR,etal.Cell⁃specificradiosensi⁃tizationbygoldnanoparticlesatmegavoltageradiationenergies[J].IntJRadiatOncolBiolPhys,2011,79(2):531-539.[9]㊀RoaW,ZhangX,GuoL,etal.Goldnanoparticlesensitizera⁃diotherapyofprostatecancercellsbyregulationofthecellcycle[J].Nanotechnology,2009,20(37):375101.[10]㊀MeynRE,StephensLC,AngKK,etal.Heterogeneityinthede⁃velopmentofapoptosisinirradiatedmurinetumoursofdifferenthistologies[J].IntJRadiatBiol,1993,64(5):583-591.[11]㊀ChangMY,ShiauAL,ChenYH,etal.Increasedapoptoticpo⁃tentialanddose⁃enhancingeffectofgoldnanoparticlesincombi⁃nationwithsingle⁃doseclinicalelectronbeamsontumor⁃bearingmice[J].CancerSci,2008,99(7):1479-1484.[12]㊀LibuttiPG,MyerL.ResultsofacompletedphaseIclinicaltrialofCYT⁃6091:Apegylatedcolloidalgold⁃TNFnanomedicine[J].JClinOncol,2009,27(15Suppl):3586.收稿日期:2015-01-20;㊀修回日期:2015-03-30纳米金对SP C-A1肺癌细胞体外放射增敏作用的研究作者:徐国平, 姚志峰, 杨航, 刘永彪, XU Guoping, YAO Zhifeng, YANG Hang, LIU Yongbiao作者单位:徐国平,XU Guoping(213003,常州市第一人民医院放疗科), 姚志峰,杨航,刘永彪,YAO Zhifeng,YANG Hang,LIU Yongbiao(210029,南京 南京医科大学第一附属医院放疗科)刊名:临床肿瘤学杂志英文刊名:Chinese Clinical Oncology年,卷(期):2015(6)引用本文格式:徐国平.姚志峰.杨航.刘永彪.XU Guoping.YAO Zhifeng.YANG Hang.LIU Yongbiao纳米金对SP C-A1肺癌细胞体外放射增敏作用的研究[期刊论文]-临床肿瘤学杂志 2015(6)。

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