聚合物封装ICG纳米颗粒用于宫颈癌近红外荧光成像和光热治疗

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目的:采用目前临床使用的注射用吲哚菁绿(Indo Cyanine Green,ICG),通过自组装方法用两亲性聚合物聚(苯乙烯共马来酸酐)(PSMA)封装,形成ICG@PSMA纳米颗粒。联合近红外激光产生荧光和光热效应,比较不同条件下产生的近红外光热效应,并在体外和体内探索其生物相容性。在细胞层面上探讨近红外荧光成像和近红外光热治疗抗宫颈癌活性,为后续采用近红外光热治疗宫颈癌的体内研究提供良好的基础。方法:(1)采用“自组装”的方法制备ICG@PSMA纳米颗粒,通过动态光散射粒径分析仪和透射电镜对制得的ICG@PSMA纳米颗粒进行表征,然后检测其紫外吸收光谱和荧光光谱。(2)分别采用小动物活体成像仪和激光共聚焦显微镜检测并比较水分散体系中单纯ICG纳米颗粒和ICG@PSMA纳米颗粒的荧光强度。然后采用红外热成像相机检测在不同条件的近红激光照射下,ICG@PSMA纳米颗粒的光热效应并计算其光热转换效率。(3)首先采用CCK8法检测不同浓度ICG@PSMA纳米颗粒处理后的He La细胞的细胞活力,然后采用激光共聚焦显微镜通过共定位法检测分析ICG@PSMA纳米颗粒的细胞摄取情况和近红外荧光成像情况,最后通过凋亡试剂染色检测光热治疗效果。(4)采用溶血实验评价ICG@PSMA纳米颗粒的血液相容性,然后通过给小鼠注射ICG@PSMA纳米颗粒,对小鼠主要器官切片进行H&E染色观察评估ICG@PSMA纳米颗粒的生物安全性。结果:(1)成功制备ICG@PSMA纳米颗粒,所制备的ICG@PSMA纳米颗粒呈完美的球形,分散良好,大小均匀,直径约为180 nm,非常适用于生物医学。(2)相同ICG含量浓度下,制得的ICG@PSMA纳米颗粒在水分散体系中较单纯ICG纳米颗粒荧光强度增强,可以更好地用于生物医学成像;制得的ICG@PSMA纳米颗粒在水分散体系中具有良好的光热效应,其光热稳定性和光热转换效率较单纯ICG纳米颗粒好。(3)制得的ICG@PSMA纳米颗粒具有良好的细胞相容性,能够很好地被宫颈癌细胞(He La细胞)摄取,而且具有较强的近红外荧光成像效果和较好的光热治疗效果。(4)ICG@PSMA纳米颗粒未表现出明显的溶血,且对小鼠主要器官几乎无毒性。结论:本研究通过自组装的方法采用聚合物PSMA封装ICG纳米颗粒,形成ICG@PSMA纳米颗粒。制得的ICG@PSMA纳米颗粒在808 nm激光照射下表现出较强的近红外荧光和良好的光热效应,而且生物相容性较好。此外,本研究制得的ICG@PSMA纳米颗粒还可以作为很好的宫颈癌细胞(He La细胞)的近红外荧光显像剂,在对宫颈癌细胞(He La细胞)的光热治疗实验中也表现出很好的肿瘤细胞杀伤效果。因此,本研究制得的ICG@PSMA纳米颗粒用于宫颈癌近红外荧光成像和光热治疗具有很大的潜力。
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