用于双模成像和靶向光热/光动力应用的功能化Cu3BiS3纳米粒子
瑞禧生物2025-02-14   作者:ZJ   来源:
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文献:Functionalized Cu3BiS3 nanoparticles for dual-modal imaging and targeted photothermal/photodynamic therapy

文献链接:https://xueshu.baidu.com/usercenter/paper/show?paperid=8cb77a1d181ad0d825d9693498c0fa4e&site=xueshu_se

作者:Yanke Wang,Dongdong Cai,Huixia Wu, Yu Fu, Yang Cao, Yingjian Zhang,Dongmei Wu,Qiwei Tian and Shiping Yang

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DSPE-PEG-NH2 磷脂-聚乙二醇-氨基

DSPE-PEG 磷脂-聚乙二醇

原文摘要:Multifunctional nano-biomaterials with the integration of diagnostic and therapeutic functions have shown great promise in improving the efficacy of cancer therapy. Herein, a new nanoplatform based on functionalized Cu3BiS3 nanoparticles (NPs) is fabricated for

tumour-targeted combination phototherapy. The as-synthesized hydrophobic Cu3BiS3 NPs are

modified with DSPE-PEG/DSPE-PEG-NH2, followed by the conjugation of photosensitizer chlorin e6 (Ce6) and target ligand folic acid (FA). The introduced Ce6 can further form chelate complex with Gd3+. The rational designed Cu3BiS3-PEG-(Ce6- Gd3+)-FA NPs, which have high physiological stability and good biocompatibility, can specific target FA-receptor overexpressed tumour cells. The Cu3BiS3-PEG-(Ce6-Gd3+)-FA NPs exhibit effective dual-modal CT and MR imaging in the xenografted HeLa tumours. Importantly, excellentin vivo anti-tumour effects have been achieved by synergistic photothermal/photodynamic therapy using the multifunctional NPs. We expect that this versatile nanoplatform will play a role in exploring precise cancer diagnosis and therapy.

 

DSPE-PEG-NH₂是一种功能化的磷脂-聚乙二醇衍生物。由二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺(DSPE)、聚乙二醇(PEG)和氨基(NH₂)组成。DSPE赋予分子亲脂性,使其能与脂质膜良好结合。PEG则具有出色的亲水性,增加了分子在水环境中的溶解性和稳定性,同时减少了非特异性吸附。而末端的氨基是一个活性官能团,具有很高的化学反应活性。其氨基可用于与多种具有羧基、醛基等活性基团的分子进行化学反应,如与化合物分子、靶向配体连接。可用于构建化合物递送系统,提高化合物靶向性;也能用于修饰生物材料表面,增强生物相容性和功能化。该文献制备了一种基于功能化Cu3BiS3纳米颗粒(NPs)。用DSPE-PEG/DSPE-PEG-NH2对合成的疏水Cu3BiS3 NPs进行修饰,然后将光敏剂氯e6(Ce6)和靶配体叶酸(FA)偶联。引入的Ce6可以进一步与Gd3+形成螯合配合物。过程如下:

用于双模成像和靶向光热/光动力应用的功能化Cu3BiS3纳米粒子 

图:Cu3BiS3-PEG-(Ce6-Gd3+)-FA的制备示意图

Cu3BiS3 NPs的合成

Cu(DDTC)和Bi(DDTC)前驱体合成Cu3BiS3NPs,DSPE-PEG和DSPE-PEG-NH2溶解在氯仿中。将分散在氯仿中的疏水Cu3BiS3NPs加入DSPE-PEG和DSPE-PEG-NH2的混合溶液中,然后将混合物放入摇床上放置。然后,用旋转蒸发器去除氯仿,将得到的Cu3BiS3 -DSPE-PEG(-NH2)分散在水中中,转入透析袋中透析去除残留的DSPE-PEG和DSPE-PEG-NH2。

Cu3BiS3 -PEG-(Ce6-Gd3+)-FA的合成

用EDC和NHS在DMF中活化合成Cu3BiS3-PEG-Cece6Ce6。然后,将Cu3BiS3 -DSPE-PEG(-NH2)NPs的水溶液加入到活化的Ce6溶液中,并保持该混合物在室温下搅拌。微孔过滤器离心几次,用水去除多余的Ce6。将制备的Cu3BiS3-PEG-Ce6重新分散在水中并储存以使用。

将Cu3BiS3 -PEG-(Ce6-Gd3+)GdCl3·6H2O加入Cu3BiS3 -PEG-Ce6以重量比为2:1(GdCl3·6H2O:Cu3BiS3-PEG-Ce6)水溶液中,磁搅拌。使用透析袋通过透析去除多余的GdCl3。将Cu3BiS3 -PEG-(Ce6-Gd3+)-FA FA、EDC和NHS溶解于磷酸盐缓冲盐水中,搅拌。加入Cu3BiS3 -PEG-(Ce6-Gd3+)溶液后,进一步搅拌混合物。离心收集最终产物,透析纯化。采用与Ce6相似的方法,根据在282 nm处的吸收法计算出最终产物中FA的量。

用于双模成像和靶向光热/光动力应用的功能化Cu3BiS3纳米粒子 

图:疏水Cu3BiS3 NPs的SEM图像(A)和XRD图(B)。Cu3BiS3-PEG-(Ce6-Gd3+)-FA的TEM图像(C)。

结论:DSPE-PEG/DSPE-PEG-NH2参与制备的Cu3BiS3-PEG-(Ce6- Gd3+)-FA NPs具有较高的生理稳定性和良好的生物相容性,可特异性靶向FA受体过表达的tumor细胞。Cu3BiS3-PEG-(Ce6-Gd3+)-FA NPs在异种移植的HeLatumor中表现出有效的双模态CT和Mr成像。