探索CuS

花匠小妙招
2024-11-12 07:18

【摘要】： 研究背景:卵巢癌早期诊断率低、病死率高,严重危害女性健康,治疗以手术+化疗为主。近年来出现肿瘤相关基因测序、分子免疫靶向治疗等新的诊疗技术,但效果十分有限,未能明显提升卵巢癌患者的早期诊断率和五年生存率。随着纳米技术发展,近年来出现诊疗一体化概念,即利用纳米材料的成像功能辅助诊断、监测和指导治疗过程,利用其光热转换效能、联合近红外激光(NIR)照射,进行靶向性、可控、可视的光热治疗。目前具备诊疗一体化功能的纳米材料在妇产科领域报道较少,我们进行此研究,旨在探索新型、高效的纳米材料对卵巢癌的诊疗作用及其机制,为卵巢癌临床诊疗提供新的思路。研究目的:1.制备CuS-MnS2纳米花并进行表征;2.评估CuS-MnS2纳米花毒性;3.评估CuS-MnS2 +NIR对卵巢癌的光治疗效果;4.探索CuS-MnS2 +NIR抑制卵巢癌细胞的机制；研究方法:1.通过水热法制备CuS-MnS2纳米花,用X射线衍射仪观察其晶体结构,以透射电镜、扫描电镜、能谱仪观察其形态和尺寸、元素分布,利用分光光度计检测该纳米花的紫外-可见-近红外吸收光谱。采用808 nm近红外激光照射CuS-MnS2纳米花溶液,以IR热相机、热电偶温度计记录溶液热图像、加热曲线,评估其光热性能。将CuS-MnS2纳米花配制成不同浓度的琼脂糖凝胶溶液后,在MRI成像仪观察其成像效果;2.以人卵巢癌细胞加入CuS-MnS2纳米花共培养,通过CCK-8试剂盒检测细胞存活率。以人红细胞悬液加入CuS-MnS2纳米花共孵育,根据溶血程度判断材料的红细胞毒性;3.将人卵巢癌细胞预培养后加入CuS-MnS2纳米花,随后NIR照射,评估细胞光热杀伤效果。对小鼠进行卵巢癌成瘤后,分组、分别瘤内注射CuS-MnS2纳米花和PBS,NIR照射荷瘤小鼠肿瘤部位,检测肿瘤升温幅度;取肿瘤组织行H&E染色,评估肿瘤细胞坏死情况;4.对人卵巢癌细胞行CuS-MnS2+NIR处理后,通过WB实验分别检测凋亡通路、抗凋亡通路及坏死通路相关蛋白表达水平,探索CuS-MnS2+NIR诱导肿瘤细胞死亡的机制。研究结果:1.我们制备的材料是CuS-MnS2纳米花,在近红外光区域有较强吸收,光热转换效率(η)高达67.5%,且光热稳定性良好,同时具备光动力效应和T1加权的MRI成像功能;2.不同浓度的CuS-MnS2纳米花与人卵巢癌A2780细胞共培养,纳米花浓·度达0.5 mg/mL时,A2780细胞存活率略有下降,但仍高于75%。不同浓度CuS-MnS2纳米花与红细胞悬液共孵育,低浓度纳米花引起轻度溶血,纳米花浓度上升后反而溶血不明显。3.CuS-MnS2溶液浓度达0.5 mg/mL以上时,联合激光照射可导致明显的A2780细胞死亡。荷瘤小鼠实验中,CuS-MnS2+NIR可使瘤体温度迅速升高至55℃以上,而PBS+NIR小鼠瘤体温度只能达到约38°℃。H&E染色后可见CuS-MnS2+NIR组小鼠的瘤体结构不完整,出现大片缺失、红染、明显细胞损伤;4.CuS-MnS2+NIR可诱导细胞内活性氧产生,WB实验检测CuS-MnS2+NIR处理的细胞中凋亡通路相关蛋白表达下调,抗凋亡通路相关蛋白表达上调,坏死通路相关蛋白上调。结论:1.CuS-MnS2纳米花光热转换效率高、光热稳定性好,同时拥有T1加权的MRI成像效果。2.CuS-MnS2纳米花细胞毒性低。溶血实验中,CuS-MnS2纳米花在低浓度有轻度溶血效应,浓度上升后溶血减轻,考虑CuS-MnS2纳米花存在吸附功能,且吸附容量随浓度上升而增长,溶血后的血红素、铁离子等产物被高浓度CuS-MnS2纳米花吸附。CuS-MnS2纳米花的血液相容性有待于进一步研究。3.CuS-MnS2纳米花用于卵巢癌光热治疗效果好,同时具备一定光动力作用。4.CuS-MnS2+NIR抑制卵巢癌细胞的主要机制是激活细胞程序性坏死。

【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019

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