硼纳米片蛋白冠复合物的载药功能及应用研究

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二维硼纳米片是新兴的一类二维(2D)单元素纳米材料,硼纳米材料由于其独特的纳米片状结构和非凡的理化性质,在储能,环境科学,催化,传感和生物医学领域均受到了广泛关注。具有高光热转化效率和超高负载能力的二维烯(尤其是石墨烯和磷烯)已被广泛报道用于光动力疗法和药物递送系统。与石墨烯和磷烯相比,硼纳米片由于其易处理的特性和良好的生物相容性,在癌症的诊断和治疗方面显示出更大的潜力。张和梅等首次报道了超薄硼纳米片在成像引导的癌症治疗中表现出多种有前景的应用特征。目前的研究大多集中于硼在生物医学中的应用,但对其在生理环境上的实际生物学身份的了解是有限的。血液是纳米材料进入生物体后遇到的第一个生理环境。血液中包含多种蛋白,尤其是与免疫相关的蛋白质。过去的大量报道均表明,纳米材料进入血液系统时,材料表面会不可避免地被血浆蛋白覆盖(称为“蛋白冠”),这一发现导致了纳米材料的生物学特性发生了一系列的变化,蛋白冠的形成决定了细胞的毒性,摄取以及纳米材料的免疫反应,因此纳米材料对生理环境的生物学影响不仅与纳米材料自身的性质有关。潜在的毒性和诱发炎症的风险一直是纳米材料在生物医学中应用要考虑的重点,考虑到硼纳米材料在生物医学应用中的巨大潜力,在我们之前的研究中系统地评估了硼纳米片与血浆蛋白之间的相互作用以及蛋白冠对硼纳米片的免疫刺激行为的影响。我们研究了通过将硼纳米片暴露于血浆蛋白而形成的蛋白冠,并证明了由血蛋白冠对巨噬细胞介导的硼纳米片的免疫刺激作用。因此我们考虑用某种血浆蛋白预吸附至硼纳米片表面,缓解硼纳米片直接进入血液产生的免疫刺激作用。在本文,我们通过自上而下的液体剥离方法制备了硼纳米片(B NS),通过自组装的方法将HSA和ApoE吸附至B NS表面。以DOX为药物模型探究了B NS-HSA和B NS-ApoE的载药能力,以及对癌细胞的杀伤作用。结果显示B NSHSA和B NS-ApoE蛋白冠复合物对DOX的负载率高达105%和110%,当B NS-HSA-DOX浓度为100μg/m L时,Hela,MCF7和A549的细胞活力分别为36.3%,30.8%和32.8%;当B NS-ApoE-DOX浓度为100μg/m L时,Hela,MCF7和A549的细胞活力分别为32.7%,28%和30.5%,与B NS-HSA和B NS-Apo E的细胞毒性结果相比,B NS-HSA-DOX和B NS-ApoE-DOX表现出微量且杀伤作用强的现象。最后研究了B NS-HSA和B NS-ApoE的促炎作用和免疫扰动情况,结果表明B NS-HSA和B NS-Apo E几乎不会刺激dTHP-1产生细胞因子和ROS。
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