Balita

Salamat sa pagbisita sa Nature.com.Ang bersyon ng browser na iyong ginagamit ay may limitadong suporta sa CSS.Para sa pinakamagandang karanasan, inirerekomenda namin na gumamit ka ng na-update na browser (o huwag paganahin ang Compatibility Mode sa Internet Explorer).Pansamantala, upang matiyak ang patuloy na suporta, ire-render namin ang site nang walang mga istilo at JavaScript.
Ang mga epektibong photosensitizer ay lalong mahalaga para sa malawakang klinikal na paggamit ng phototherapy.Gayunpaman, ang mga maginoo na photosensitizer sa pangkalahatan ay nagdurusa mula sa maikling wavelength na pagsipsip, hindi sapat na photostability, mababang quantum yield ng reactive oxygen species (ROS), at aggregation-induced quenching ng ROS.Dito naiulat namin ang isang malapit-infrared (NIR) supramolecular photosensitizer (RuDA) na pinagsama ng self-assembly ng Ru(II) -arene organometallic complex sa may tubig na solusyon.Ang RuDA ay maaari lamang makabuo ng singlet oxygen (1O2) sa pinagsama-samang estado, at nagpapakita ito ng malinaw na pag-uugali ng henerasyong 1O2 na sanhi ng pagsasama-sama dahil sa isang makabuluhang pagtaas sa proseso ng crossover sa pagitan ng singlet-triplet system.Sa ilalim ng pagkilos ng 808 nm laser light, ang RuDA ay nagpapakita ng 1O2 quantum yield na 16.4% (indocyanine green na inaprubahan ng FDA: ΦΔ=0.2%) at isang mataas na photothermal conversion na kahusayan na 24.2% (komersyal na gold nanorods) na may mahusay na photostability.: 21.0%, gintong nanoshells: 13.0%).Bilang karagdagan, ang mga RuDA-NP na may mahusay na biocompatibility ay maaaring mas gusto na maipon sa mga site ng tumor, na nagdudulot ng makabuluhang pagbabalik ng tumor sa panahon ng photodynamic therapy na may 95.2% na pagbawas sa dami ng tumor sa vivo.Nagbibigay ang photodynamic therapy na ito na nagpapahusay sa pagsasama-sama ng isang diskarte para sa pagbuo ng mga photosensitizer na may kanais-nais na mga katangian ng photophysical at photochemical.
Kung ikukumpara sa conventional therapy, ang photodynamic therapy (PDT) ay isang kaakit-akit na paggamot para sa cancer dahil sa mga makabuluhang pakinabang nito tulad ng tumpak na spatiotemporal control, non-invasiveness, negligible drug resistance, at minimization ng side effects 1,2,3.Sa ilalim ng light irradiation, ang mga photosensitizer na ginamit ay maaaring i-activate upang bumuo ng highly reactive oxygen species (ROS), na humahantong sa apoptosis/necrosis o immune responses4,5. Gayunpaman, karamihan sa mga conventional photosensitizer, tulad ng chlorins, porphyrins, at anthraquinones, ay may medyo maikling wavelength na pagsipsip (frequency <680 nm), kaya nagreresulta sa mahinang pagtagos ng liwanag dahil sa matinding pagsipsip ng biological molecules (hal., hemoglobin at melanin) sa ang nakikitang rehiyon6,7. Gayunpaman, karamihan sa mga conventional photosensitizer, tulad ng chlorins, porphyrins, at anthraquinones, ay may medyo maikling wavelength na pagsipsip (frequency <680 nm), kaya nagreresulta sa mahinang pagtagos ng liwanag dahil sa matinding pagsipsip ng biological molecules (hal., hemoglobin at melanin) sa ang nakikitang rehiyon6,7. Однако большинство обычных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, обладают относительно коротковолновым поглощением (частота < 680 нм), что приводит к плохому проникновению света из-за интенсивного поглощения биологических молекул (например, гемоглобина и меланина) в видимая область6,7. Gayunpaman, ang karamihan sa mga karaniwang photosensitizer tulad ng chlorins, porphyrins at anthraquinones ay may medyo maikling wavelength absorption (<680 nm) na nagreresulta sa mahinang pagtagos ng liwanag dahil sa matinding pagsipsip ng biological molecules (eg hemoglobin at melanin) sa nakikitang rehiyon6,7.然而 ， 大多数 传统 的 光敏剂 如 如 二 氢 卟酚 、 卟啉 和 蒽醌 ， 具有 相对 较 短 的 吸收 （（频率 <680 nm） 因此 由于 对 生物 分子 （如 血红 蛋白 和 黑色素） 的 强烈 吸收 ， ， （如 血红 蛋白 和 黑色素 的 强烈 吸收 吸收 ，导致光穿透性差。然而 ， 大多数 传统 的 光敏剂 二 二 氢 卟酚 、 卟啉 蒽醌 ， 具有 相对 较 短 的 波长 （（频率 <680 nm） 因此 由于 对 （血红 蛋白 和 和 黑色素） ， ， ， ， 吸收 吸收吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 HI导致光穿透性差。 Однако большинство традиционных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, имеют относительно коротковолновое поглощение (частота < 680 нм) из-за сильного поглощения биомолекул, таких как гемоглобин и меланин, что приводит к плохому проникновению света. Gayunpaman, karamihan sa mga tradisyunal na photosensitizer tulad ng chlorins, porphyrins at anthraquinones ay may medyo maikling wavelength na pagsipsip (frequency <680 nm) dahil sa malakas na pagsipsip ng biomolecules tulad ng hemoglobin at melanin na nagreresulta sa mahinang pagtagos ng liwanag.Nakikitang lugar 6.7.Samakatuwid, ang malapit-infrared (NIR) na sumisipsip ng mga photosensitizer na isinaaktibo sa 700-900 nm na "therapeutic window" ay angkop para sa phototherapy.Dahil ang malapit sa infrared na ilaw ay ang pinakamaliit na naa-absorb ng mga biological na tisyu, maaari itong humantong sa mas malalim na pagtagos at mas kaunting photodamage8,9.
Sa kasamaang palad, ang mga umiiral na photosensitizer na sumisipsip ng NIR sa pangkalahatan ay may mahinang photostability, mababang singlet oxygen (1O2) na kapasidad sa pagbuo, at aggregation-induced 1O2 quenching, na naglilimita sa kanilang klinikal na aplikasyon10,11.Bagama't napakalaking pagsisikap ang ginawa upang mapagbuti ang mga katangian ng photophysical at photochemical ng mga maginoo na photosensitizer, sa ngayon maraming mga ulat ang nag-ulat na ang mga photosensitizer na sumisipsip ng NIR ay maaaring malutas ang lahat ng mga problemang ito.Bilang karagdagan, ang ilang mga photosensitizer ay nagpakita ng pangako para sa mahusay na henerasyon ng 1O212,13,14 kapag na-irradiated na may liwanag na higit sa 800 nm, dahil ang enerhiya ng photon ay mabilis na bumababa sa malapit-IR na rehiyon.Triphenylamine (TFA) bilang isang electron donor at [1,2,5]thiadiazole-[3,4-i]dipyrido[a,c]phenazine (TDP) bilang isang electron acceptor group na Donor-acceptor (DA) type na nagpapakulay sa isang klase ng mga tina , sumisipsip ng near-infrared, na malawakang pinag-aralan para sa near-infrared bioimaging II at photothermal therapy (PTT) dahil sa kanilang makitid na bandgap.Kaya, ang DA-type dyes ay maaaring gamitin para sa PDT na may malapit-IR na paggulo, kahit na bihira silang pinag-aralan bilang mga photosensitizer para sa PDT.
Kilalang-kilala na ang mataas na kahusayan ng intersystem crossing (ISC) ng mga photosensitizer ay nagtataguyod ng pagbuo ng 1O2.Ang isang karaniwang diskarte para sa pagsulong ng proseso ng ISC ay upang mapahusay ang spin-orbit coupling (SOC) ng mga photosensitizer sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga mabibigat na atomo o mga espesyal na organikong bahagi.Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay mayroon pa ring ilang disadvantages at limitasyon19,20.Kamakailan, ang supramolecular self-assembly ay nagbigay ng bottom-up intelligent na diskarte para sa paggawa ng mga functional na materyales sa antas ng molekular,21,22 na may maraming pakinabang sa phototherapy: (1) ang self-assembled photosensitizers ay maaaring may potensyal na bumuo ng mga istruktura ng laso.Katulad ng mga elektronikong istruktura na may mas siksik na distribusyon ng mga antas ng enerhiya dahil sa magkakapatong na mga orbit sa pagitan ng mga bloke ng gusali.Samakatuwid, ang tugma ng enerhiya sa pagitan ng lower singlet excited state (S1) at ang kalapit na triplet excited state (Tn) ay mapapabuti, na kapaki-pakinabang para sa proseso ng ISC 23, 24 .(2) Ang supramolecular assembly ay magbabawas ng non-radiative relaxation batay sa intramolecular motion limitation mechanism (RIM), na nagtataguyod din ng proseso ng ISC 25, 26 .(3) Ang supramolecular assembly ay maaaring maprotektahan ang mga panloob na molekula ng monomer mula sa oksihenasyon at pagkasira, at sa gayon ay lubos na nagpapabuti sa photostability ng photosensitizer.Dahil sa mga pakinabang sa itaas, naniniwala kami na ang mga supramolecular photosensitizer system ay maaaring maging isang promising alternative para malampasan ang mga pagkukulang ng PDT.
Ang Ru(II)-based complexes ay isang promising medical platform para sa mga potensyal na aplikasyon sa diagnosis at therapy ng mga sakit dahil sa kanilang kakaiba at kaakit-akit na biological properties28,29,30,31,32,33,34.Bilang karagdagan, ang kasaganaan ng mga nasasabik na estado at ang tunable photophysicochemical properties ng Ru(II)-based complexes ay nagbibigay ng mahusay na mga pakinabang para sa pagbuo ng Ru(II)-based photosensitizers35,36,37,38,39,40.Ang isang kapansin-pansing halimbawa ay ang ruthenium(II) polypyridyl complex TLD-1433, na kasalukuyang nasa Phase II na mga klinikal na pagsubok bilang isang photosensitizer para sa paggamot ng non-muscle invasive bladder cancer (NMIBC)41.Bilang karagdagan, ang mga ruthenium(II)arene organometallic complex ay malawakang ginagamit bilang mga ahente ng chemotherapeutic para sa paggamot sa kanser dahil sa kanilang mababang toxicity at kadalian ng pagbabago42,43,44,45.Ang mga ionic na katangian ng Ru(II) -arene organometallic complex ay hindi lamang maaaring mapabuti ang mahinang solubility ng DA chromophores sa mga karaniwang solvents, ngunit mapabuti din ang pagpupulong ng DA chromophores.Bilang karagdagan, ang pseudooctahedral half-sandwich na istraktura ng mga organometallic complex ng Ru(II) -arenes ay maaaring sterically maiwasan ang H-pagsasama-sama ng DA-type chromophores, at sa gayon ay pinapadali ang pagbuo ng J-aggregation na may redshifted absorption band.Gayunpaman, ang mga likas na kawalan ng Ru(II) -arene complex, tulad ng mababang katatagan at/o mahinang bioavailability, ay maaaring makaapekto sa therapeutic efficacy at in vivo na aktibidad ng arene-Ru(II) complex.Gayunpaman, ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga kawalan na ito ay maaaring pagtagumpayan sa pamamagitan ng pag-encapsulate ng mga ruthenium complex na may mga biocompatible na polimer sa pamamagitan ng pisikal na encapsulation o covalent conjugation.
Sa gawaing ito, iniuulat namin ang DA-conjugated complex ng Ru(II) -arene (RuDA) na may NIR trigger sa pamamagitan ng coordination bond sa pagitan ng DAD chromophore at ng Ru(II) -arene moiety.Ang mga resultang complex ay maaaring mag-ipon sa sarili sa mga metalosupramolecular vesicle sa tubig dahil sa mga non-covalent na pakikipag-ugnayan.Kapansin-pansin, pinagkalooban ng supramolecular assembly ang RuDA ng polymerization-induced intersystem crossing-over properties, na makabuluhang tumaas ang kahusayan ng ISC, na napaka-kanais-nais para sa PDT (Fig. 1A).Upang madagdagan ang akumulasyon ng tumor at in vivo biocompatibility, ginamit ang Pluronic F127 (PEO-PPO-PEO) na inaprubahan ng FDA upang i-encapsulate ang RuDA47,48,49 upang lumikha ng RuDA-NP nanoparticle (Larawan 1B) na kumilos bilang isang napakahusay na PDT/ Dual- mode na PTT proxy .Sa phototherapy ng cancer (Larawan 1C), ginamit ang RuDA-NP upang gamutin ang mga nude na daga na may MDA-MB-231 na mga bukol upang pag-aralan ang pagiging epektibo ng PDT at PTT sa vivo.
Schematic na paglalarawan ng photophysical na mekanismo ng RuDA sa monomeric at pinagsama-samang mga form para sa cancer phototherapy, synthesis ng B RuDA-NPs at C RuDA-NPs para sa NIR-activated PDT at PTT.
Ang RuDA, na binubuo ng pag-andar ng TPA at TDP, ay inihanda ayon sa pamamaraang ipinakita sa Karagdagang Larawan 1 (Larawan 2A), at ang RuDA ay nailalarawan sa pamamagitan ng 1H at 13C NMR spectra, electrospray ionization mass spectrometry, at elemental analysis (Mga Karagdagang Larawan 2-4 ).Ang RuDA electron density difference map ng pinakamababang singlet transition ay kinalkula ng time-dependent density functional theory (TD-DFT) upang pag-aralan ang proseso ng paglilipat ng singil.Tulad ng ipinapakita sa Karagdagang Larawan 5, ang density ng elektron ay higit sa lahat mula sa triphenylamine hanggang sa TDP acceptor unit pagkatapos ng photoexcitation, na maaaring maiugnay sa isang tipikal na intramolecular charge transfer (CT) na paglipat.
Kemikal na istraktura ng Ore. B Absorption spectra ng Ore sa mga pinaghalong iba't ibang ratio ng DMF at tubig.C Normalized absorption values ​​ng RuDA (800 nm) at ICG (779 nm) kumpara sa oras sa 0.5 W cm-2 ng 808 nm laser light.D Ang photodegradation ng ABDA ay ipinahiwatig ng RuDA-induced formation ng 1O2 sa DMF/H2O mixtures na may iba't ibang nilalaman ng tubig sa ilalim ng pagkilos ng laser radiation na may wavelength na 808 nm at isang kapangyarihan na 0.5 W/cm2.
Abstract—Ginamit ang UV-visible absorption spectroscopy upang pag-aralan ang mga katangian ng self-assembly ng Ore sa mga pinaghalong DMF at tubig sa iba't ibang ratios.Gaya ng ipinapakita sa fig.2B, ang RuDA ay nagpapakita ng mga banda ng pagsipsip mula 600 hanggang 900 nm sa DMF na may pinakamataas na banda ng pagsipsip sa 729 nm.Ang pagtaas ng dami ng tubig ay humantong sa isang unti-unting pulang paglilipat ng maximum na pagsipsip ng Ore sa 800 nm, na nagpapahiwatig ng J-aggregation ng Ore sa pinagsama-samang sistema.Ang photoluminescence spectra ng RuDA sa iba't ibang solvents ay ipinapakita sa Karagdagang Larawan 6. Lumilitaw ang RuDA na nagpapakita ng tipikal na NIR-II luminescence na may maximum na emission wavelength ng ca.1050 nm sa CH2Cl2 at CH3OH, ayon sa pagkakabanggit.Ang malaking Stokes shift (mga 300 nm) ng RuDA ay nagpapahiwatig ng isang makabuluhang pagbabago sa geometry ng excited na estado at ang pagbuo ng mga mababang-enerhiya na excited na estado.Ang luminescence quantum yield ng Ore sa CH2Cl2 at CH3OH ay tinutukoy na 3.3 at 0.6%, ayon sa pagkakabanggit.Gayunpaman, sa isang pinaghalong methanol at tubig (5/95, v/v), isang bahagyang redshift ng emission at pagbaba sa quantum yield (0.22%) ay naobserbahan, na maaaring dahil sa self-assembly ng Ore .
Upang mailarawan ang self-assembly ng ORE, gumamit kami ng liquid atomic force microscopy (AFM) upang mailarawan ang mga pagbabago sa morphological sa ORE sa methanol solution pagkatapos magdagdag ng tubig.Kapag ang nilalaman ng tubig ay mas mababa sa 80%, walang malinaw na pagsasama-sama ang naobserbahan (Karagdagang Fig. 7).Gayunpaman, sa karagdagang pagtaas sa nilalaman ng tubig sa 90-95%, lumitaw ang mga maliliit na nanoparticle, na nagpapahiwatig ng self-assembly ng Ore. solusyon (Larawan 2C at Karagdagang Larawan. 8).Sa kaibahan, ang pagsipsip ng indocyanine green (ICG bilang kontrol) ay mabilis na bumaba sa 779 nm, na nagpapahiwatig ng mahusay na photostability ng RuDA.Bilang karagdagan, ang katatagan ng RuDA-NPs sa PBS (pH = 5.4, 7.4 at 9.0), 10% FBS at DMEM (mataas na glucose) ay sinuri ng UV-visible absorption spectroscopy sa iba't ibang oras ng oras.Tulad ng ipinakita sa Karagdagang Larawan 9, ang mga bahagyang pagbabago sa mga banda ng pagsipsip ng RuDA-NP ay na-obserbahan sa PBS sa pH 7.4 / 9.0, FBS at DMEM, na nagpapahiwatig ng mahusay na katatagan ng RuDA-NP.Gayunpaman, sa isang acidic medium (рН = 5.4) hydrolysis ng Ore ay natagpuan.Sinuri rin namin ang katatagan ng RuDA at RuDA-NP gamit ang mga pamamaraan ng high performance liquid chromatography (HPLC).Tulad ng ipinapakita sa Karagdagang Larawan 10, ang RuDA ay matatag sa isang halo ng methanol at tubig (50/50, v / v) sa unang oras, at ang hydrolysis ay naobserbahan pagkatapos ng 4 na oras.Gayunpaman, isang malawak na concave-convex peak lamang ang naobserbahan para sa mga RuDA NP.Samakatuwid, ang gel permeation chromatography (GPC) ay ginamit upang masuri ang katatagan ng RuDA NPs sa PBS (pH = 7.4).Tulad ng ipinakita sa Karagdagang Larawan 11, pagkatapos ng 8 oras ng pagpapapisa ng itlog sa ilalim ng nasubok na mga kondisyon, ang taas ng rurok, lapad ng rurok at rurok na lugar ng NP RuDA ay hindi nagbago nang malaki, na nagpapahiwatig ng mahusay na katatagan ng NP RuDA.Bilang karagdagan, ipinakita ng mga imahe ng TEM na ang morphology ng RuDA-NP nanoparticle ay nanatiling halos hindi nagbabago pagkatapos ng 24 na oras sa diluted na PBS buffer (pH = 7.4, Pandagdag na Fig. 12).
Dahil ang self-assembly ay maaaring magbigay ng iba't ibang functional at chemical na katangian sa Ore, naobserbahan namin ang paglabas ng 9,10-anthracenediylbis(methylene)dimalonic acid (ABDA, indicator 1O2) sa methanol-water mixtures.Ore na may iba't ibang nilalaman ng tubig50.Tulad ng ipinapakita sa Figure 2D at Pandagdag na Figure 13, walang pagkasira ng ABDA ang naobserbahan kapag ang nilalaman ng tubig ay mas mababa sa 20%.Sa pagtaas ng halumigmig sa 40%, naganap ang pagkasira ng ABDA, bilang ebidensya ng pagbaba sa intensity ng ABDA fluorescence.Naobserbahan din na ang mas mataas na nilalaman ng tubig ay nagreresulta sa mas mabilis na pagkasira, na nagmumungkahi na ang RuDA self-assembly ay kinakailangan at kapaki-pakinabang para sa ABDA degradation.Ang phenomenon na ito ay ibang-iba sa modernong ACQ (aggregation-induced quenching) chromophores.Kapag na-irradiated sa isang laser na may wavelength na 808 nm, ang quantum yield ng 1O2 RuDA sa isang halo ng 98% H2O/2% DMF ay 16.4%, na 82 beses na mas mataas kaysa sa ICG (ΦΔ = 0.2%)51, na nagpapakita ng kahanga-hangang kahusayan ng henerasyon 1O2 RuDA sa estado ng pagsasama-sama.
Ang electron spins gamit ang 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinone (TEMP) at 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) bilang spin traps Resonance spectroscopy (ESR) ay ginamit upang matukoy ang resultang species AFK.ng RuDA.Tulad ng ipinapakita sa Karagdagang Larawan 14, nakumpirma na ang 1O2 ay nabuo sa mga oras ng pag-iilaw sa pagitan ng 0 at 4 na minuto.Bilang karagdagan, nang ang RuDA ay na-incubate ng DMPO sa ilalim ng irradiation, isang tipikal na apat na linyang EPR signal na 1:2:2:1 DMPO-OH· adduct ang nakita, na nagpapahiwatig ng pagbuo ng mga hydroxyl radical (OH·).Sa pangkalahatan, ang mga resulta sa itaas ay nagpapakita ng kakayahan ng RuDA na pasiglahin ang produksyon ng ROS sa pamamagitan ng dual type I/II photosensitization na proseso.
Upang mas mahusay na maunawaan ang mga elektronikong katangian ng RuDA sa monomeric at pinagsama-samang mga form, ang mga frontier molecular orbitals ng RuDA sa monomeric at dimeric na mga form ay kinakalkula gamit ang DFT method.Gaya ng ipinapakita sa fig.3A, ang pinakamataas na occupied molecular orbital (HOMO) ng monomeric RuDA ay na-delocalize sa kahabaan ng ligand backbone at ang pinakamababang unoccupied molecular orbital (LUMO) ay nakasentro sa TDP acceptor unit.Sa kabaligtaran, ang density ng elektron sa dimeric HOMO ay puro sa ligand ng isang molekula ng RuDA, habang ang density ng elektron sa LUMO ay pangunahing nakatuon sa unit ng acceptor ng isa pang molekula ng RuDA, na nagpapahiwatig na ang RuDA ay nasa dimer.Mga Tampok ng CT.
A Ang HOMO at LUMO ng Ore ay kinakalkula sa monomeric at dimeric na anyo.B Singlet at triplet na antas ng enerhiya ng Ore sa mga monomer at dimer.C Tinantyang antas ng RuDA at posibleng mga channel ng ISC bilang monomeric C at dimeric D. Ang mga arrow ay nagpapahiwatig ng mga posibleng channel ng ISC.
Ang pamamahagi ng mga electron at butas sa mababang-enerhiya na singlet na excited na estado ng RuDA sa monomeric at dimeric na mga form ay nasuri gamit ang Multiwfn 3.852.53 software, na kinakalkula gamit ang TD-DFT na pamamaraan.Gaya ng ipinahiwatig sa karagdagang label.Tulad ng ipinapakita sa Mga Figure 1-2, ang mga butas ng monomeric RDA ay kadalasang na-delocalize kasama ang ligand backbone sa mga singlet na excited na estado na ito, habang ang mga electron ay kadalasang matatagpuan sa pangkat ng TDP, na nagpapakita ng mga intramolecular na katangian ng CT.Bilang karagdagan, para sa mga singlet na excited na estado na ito, mayroong higit o mas kaunting overlap sa pagitan ng mga butas at mga electron, na nagmumungkahi na ang mga singlet na excited na estado na ito ay gumawa ng ilang kontribusyon mula sa lokal na paggulo (LE).Para sa mga dimer, bilang karagdagan sa mga tampok na intramolecular CT at LE, isang tiyak na proporsyon ng mga intermolecular CT na tampok ang naobserbahan sa kani-kanilang mga estado, lalo na ang S3, S4, S7, at S8, batay sa intermolecular CT analysis, na may mga CT intermolecular transition bilang pangunahing mga. (Karagdagang Talahanayan).3).
Upang mas maunawaan ang mga pang-eksperimentong resulta, lalo naming ginalugad ang mga katangian ng RuDA na nasasabik na estado upang galugarin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga monomer at dimer (Mga Pandagdag na Talahanayan 4–5).Tulad ng ipinapakita sa Figure 3B, ang mga antas ng enerhiya ng singlet at triplet na excited na estado ng dimer ay mas siksik kaysa sa monomer, na tumutulong upang mabawasan ang agwat ng enerhiya sa pagitan ng S1 at Tn. Naiulat na ang mga paglipat ng ISC ay maaaring maisakatuparan sa loob ng maliit na puwang ng enerhiya (ΔES1-Tn <0.3 eV) sa pagitan ng S1 at Tn54. Naiulat na ang mga paglipat ng ISC ay maaaring maisakatuparan sa loob ng isang maliit na puwang ng enerhiya (ΔES1-Tn <0.3 eV) sa pagitan ng S1 at Tn54. Сообщалось, что переходы ISC могут быть реализованы в пределах небольшой энергетической щели (ΔES1-Tn <0.3 эВду) S. Naiulat na ang mga paglipat ng ISC ay maaaring maisakatuparan sa loob ng isang maliit na puwang ng enerhiya (ΔES1-Tn <0.3 eV) sa pagitan ng S1 at Tn54.据报道，ISC 跃迁可以在S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn < 0.3 eV）内实现。据报道，ISC 跃迁可以在S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn < 0.3 eV）内实现。 Сообщалось, что переход ISC может быть реализован в пределах небольшой энергетической щели (ΔES1-Tn < 0.3 эВ) S4 м Naiulat na ang paglipat ng ISC ay maaaring maisakatuparan sa loob ng isang maliit na puwang ng enerhiya (ΔES1-Tn <0.3 eV) sa pagitan ng S1 at Tn54.Bilang karagdagan, isang orbital lang, occupied o unoccupied, ang dapat magkaiba sa bound singlet at triplet states para makapagbigay ng non-zero SOC integral.Kaya, batay sa pagsusuri ng enerhiya ng paggulo at paglipat ng orbital, ang lahat ng posibleng mga channel ng paglipat ng ISC ay ipinapakita sa Fig.3C,D.Kapansin-pansin, isang ISC channel lamang ang magagamit sa monomer, habang ang dimeric form ay may apat na ISC channel na maaaring mapahusay ang ISC transition.Samakatuwid, makatuwirang ipagpalagay na ang mas maraming mga molekula ng RuDA ay pinagsama-sama, mas magiging madaling ma-access ang mga channel ng ISC.Samakatuwid, ang mga pinagsama-samang RuDA ay maaaring bumuo ng dalawang-band na elektronikong istruktura sa singlet at triplet na estado, na binabawasan ang agwat ng enerhiya sa pagitan ng S1 at magagamit na Tn, at sa gayon ay pinapataas ang kahusayan ng ISC upang mapadali ang pagbuo ng 1O2.
Upang higit na maipaliwanag ang pinagbabatayan na mekanismo, nag-synthesize kami ng isang reference compound ng arene-Ru(II) complex (RuET) sa pamamagitan ng pagpapalit ng dalawang ethyl group na may dalawang triphenylamine phenyl group sa RuDA (Fig. 4A, para sa buong characterization, tingnan ang ESI, Karagdagang 15 -21 ) Mula sa donor (diethylamine) hanggang acceptor (TDF), ang RuET ay may parehong intramolecular CT na katangian gaya ng RuDA.Tulad ng inaasahan, ang spectrum ng pagsipsip ng RuET sa DMF ay nagpakita ng mababang energy charge transfer band na may malakas na pagsipsip sa malapit na infrared na rehiyon sa rehiyon na 600–1100 nm (Fig. 4B).Bilang karagdagan, ang pagsasama-sama ng RuET ay naobserbahan din sa pagtaas ng nilalaman ng tubig, na makikita sa redshift ng maximum na pagsipsip, na higit na nakumpirma ng likidong AFM imaging (Karagdagang Fig. 22).Ipinapakita ng mga resulta na ang RuET, tulad ng RuDA, ay maaaring bumuo ng mga intramolecular na estado at mag-ipon sa sarili sa mga pinagsama-samang istruktura.
Kemikal na istraktura ng RuET.B Absorption spectra ng RuET sa mga mixtures ng iba't ibang ratios ng DMF at tubig.Mga Plot C EIS Nyquist para sa RuDA at RuET.Mga tugon ng photocurrent D ng RuDA at RuET sa ilalim ng pagkilos ng laser radiation na may wavelength na 808 nm.
Ang photodegradation ng ABDA sa pagkakaroon ng RuET ay nasuri sa pamamagitan ng pag-iilaw sa isang laser na may haba ng daluyong na 808 nm.Nakapagtataka, walang pagkasira ng ABDA ang naobserbahan sa iba't ibang bahagi ng tubig (Karagdagang Fig. 23).Ang isang posibleng dahilan ay ang RuET ay hindi maaaring mahusay na bumuo ng isang banded electronic na istraktura dahil ang ethyl chain ay hindi nagpo-promote ng mahusay na intermolecular charge transfer.Samakatuwid, isinagawa ang electrochemical impedance spectroscopy (EIS) at lumilipas na mga sukat ng photocurrent upang ihambing ang mga katangian ng photoelectrochemical ng RuDA at RuET.Ayon sa plot ng Nyquist (Larawan 4C), ang RuDA ay nagpapakita ng isang mas maliit na radius kaysa sa RuET, na nangangahulugang ang RuDA56 ay may mas mabilis na intermolecular electron transport at mas mahusay na conductivity.Bilang karagdagan, ang photocurrent density ng RuDA ay mas mataas kaysa sa RuET (Fig. 4D), na nagpapatunay sa mas mahusay na kahusayan sa paglilipat ng singil ng RuDA57.Kaya, ang phenyl group ng triphenylamine sa Ore ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagbibigay ng intermolecular charge transfer at pagbuo ng isang banded electronic na istraktura.
Upang madagdagan ang akumulasyon ng tumor at sa vivo biocompatibility, lalo naming na-encapsulate ang RuDA na may F127.Ang average na hydrodynamic diameter ng RuDA-NPs ay tinutukoy na 123.1 nm na may makitid na pamamahagi (PDI = 0.089) gamit ang dynamic na light scattering (DLS) na pamamaraan (Larawan 5A), na nagsulong ng akumulasyon ng tumor sa pamamagitan ng pagtaas ng pagkamatagusin at pagpapanatili.EPR) epekto.Ang mga imahe ng TEM ay nagpakita na ang mga Ore NP ay may pantay na spherical na hugis na may average na diameter na 86 nm.Kapansin-pansin, ang maximum na pagsipsip ng RuDA-NPs ay lumitaw sa 800 nm (Karagdagang Fig. 24), na nagpapahiwatig na maaaring mapanatili ng RuDA-NPs ang mga pag-andar at katangian ng self-assembling RuDAs.Ang kinakalkula na ROS quantum yield para sa NP Ore ay 15.9%, na maihahambing sa Ore. Ang mga photothermal na katangian ng RuDA NPs ay pinag-aralan sa ilalim ng pagkilos ng laser radiation na may wavelength na 808 nm gamit ang isang infrared camera.Gaya ng ipinapakita sa fig.5B,C, ang control group (PBS lang) ay nakaranas ng bahagyang pagtaas ng temperatura, habang ang temperatura ng RuDA-NPs solution ay mabilis na tumaas sa pagtaas ng temperatura (ΔT) hanggang 15.5, 26.1, at 43.0°C.Ang mga mataas na konsentrasyon ay 25, 50, at 100 μM, ayon sa pagkakabanggit, na nagpapahiwatig ng isang malakas na epekto ng photothermal ng RuDA NPs.Bilang karagdagan, ang mga sukat ng heating/cooling cycle ay kinuha upang suriin ang photothermal stability ng RuDA-NP at ihambing sa ICG.Ang temperatura ng Ore NPs ay hindi bumaba pagkatapos ng limang heating/cooling cycle (Fig. 5D), na nagpapahiwatig ng mahusay na photothermal stability ng Ore NPs.Sa kaibahan, ang ICG ay nagpapakita ng mas mababang katatagan ng photothermal tulad ng nakikita mula sa maliwanag na pagkawala ng photothermal temperature plateau sa ilalim ng parehong mga kondisyon.Ayon sa nakaraang pamamaraan58, ang photothermal conversion efficiency (PCE) ng RuDA-NP ay kinakalkula bilang 24.2%, na mas mataas kaysa sa mga umiiral na photothermal na materyales tulad ng gold nanorods (21.0%) at gold nanoshells (13.0%)59 .Kaya, ang NP Ore ay nagpapakita ng mahusay na mga katangian ng photothermal, na gumagawa sa kanila na nangangako ng mga ahente ng PTT.
Pagsusuri ng mga larawan ng DLS at TEM ng mga RuDA NP (inset).B Mga thermal na imahe ng iba't ibang konsentrasyon ng RuDA NPs na nakalantad sa laser radiation sa wavelength na 808 nm (0.5 W cm-2).C Photothermal conversion curves ng iba't ibang konsentrasyon ng ore NPs, na dami ng data.B. D Pagtaas ng temperatura ng ORE NP at ICG sa loob ng 5 heating-cooling cycle.
Ang photocytotoxicity ng RuDA NPs laban sa MDA-MB-231 na mga selula ng kanser sa suso ng tao ay nasuri sa vitro.Gaya ng ipinapakita sa fig.Ang 6A, B, RuDA-NPs at RuDA ay nagpakita ng napapabayaang cytotoxicity sa kawalan ng pag-iilaw, na nagpapahiwatig ng mas mababang madilim na toxicity ng RuDA-NPs at RuDA.Gayunpaman, pagkatapos ng pagkakalantad sa radiation ng laser sa isang wavelength na 808 nm, ang RuDA at RuDA NPs ay nagpakita ng malakas na photocytotoxicity laban sa mga selula ng kanser sa MDA-MB-231 na may mga halaga ng IC50 (kalahating maximum na inhibitory na konsentrasyon) na 5.4 at 9.4 μM, ayon sa pagkakabanggit, na nagpapakita ng na ang RuDA-NP at RuDA ay may potensyal para sa phototherapy ng kanser.Bilang karagdagan, ang photocytotoxicity ng RuDA-NP at RuDA ay karagdagang sinisiyasat sa pagkakaroon ng bitamina C (Vc), isang ROS scavenger, upang maipaliwanag ang papel ng ROS sa light-induced cytotoxicity.Malinaw, ang cell viability ay tumaas pagkatapos ng pagdaragdag ng Vc, at ang mga halaga ng IC50 ng RuDA at RuDA NPs ay 25.7 at 40.0 μM, ayon sa pagkakabanggit, na nagpapatunay sa mahalagang papel ng ROS sa photocytotoxicity ng RuDA at RuDA NPs.Light-induced cytotoxicity ng RuDA-NPs at RuDA sa MDA-MB-231 cancer cells sa pamamagitan ng live/dead cell staining gamit ang calcein AM (green fluorescence para sa live cells) at propidium iodide (PI, red fluorescence para sa dead cells).kinumpirma ng mga cell) bilang fluorescent probes.Tulad ng ipinapakita sa Figure 6C, ang mga cell na ginagamot sa RuDA-NP o RuDA ay nanatiling mabubuhay nang walang pag-iilaw, bilang ebidensya ng matinding berdeng pag-ilaw.Sa kabaligtaran, sa ilalim ng pag-iilaw ng laser, ang pulang pag-ilaw lamang ang naobserbahan, na nagpapatunay sa epektibong photocytotoxicity ng RuDA o RuDA NPs.Kapansin-pansin na ang berdeng fluorescence ay lumitaw sa pagdaragdag ng Vc, na nagpapahiwatig ng isang paglabag sa photocytotoxicity ng RuDA at RuDA NPs.Ang mga resultang ito ay pare-pareho sa in vitro photocytotoxicity assays.
Dose-dependent viability ng A RuDA- at B RuDA-NP cells sa MDA-MB-231 cells sa presensya o kawalan ng Vc (0.5 mM), ayon sa pagkakabanggit.Mga error bar, ibig sabihin ± standard deviation (n = 3). Walang kapares, dalawang panig na t test *p <0.05, **p <0.01, at ***p <0.001. Walang kapares, dalawang panig na t test *p <0.05, **p <0.01, at ***p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 at ***p <0,001. Walang kapares na two-tailed t-test *p<0.05, **p<0.01, at ***p<0.001.未配对的双边t 检验*p < 0.05、**p < 0.01 和***p < 0.001。未配对的双边t 检验*p < 0.05、**p < 0.01 和***p < 0.001。 Непарные двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 at ***p <0,001. Walang kapares na two-tailed t-test *p<0.05, **p<0.01, at ***p<0.001.C Live/dead cell staining analysis gamit ang calcein AM at propidium iodide bilang fluorescent probes.Scale bar: 30 µm.Ang mga kinatawan na larawan ng tatlong biological na pag-uulit mula sa bawat pangkat ay ipinapakita.D Confocal fluorescence na mga imahe ng produksyon ng ROS sa MDA-MB-231 na mga cell sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng paggamot.Ang green DCF fluorescence ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng ROS.Mag-irradiate gamit ang laser na may wavelength na 808 nm na may lakas na 0.5 W/cm2 sa loob ng 10 minuto (300 J/cm2).Scale bar: 30 µm.Ang mga kinatawan na larawan ng tatlong biological na pag-uulit mula sa bawat pangkat ay ipinapakita.E Flow cytometry RuDA-NPs (50 µM) o RuDA (50 µM) na pagsusuri sa paggamot na mayroon o walang 808 nm laser (0.5 W cm-2) sa presensya at kawalan ng Vc (0.5 mM) sa loob ng 10 min.Ang mga kinatawan na larawan ng tatlong biological na pag-uulit mula sa bawat pangkat ay ipinapakita.F Nrf-2, HSP70 at HO-1 ng MDA-MB-231 na mga cell na ginagamot sa RuDA-NPs (50 µM) na mayroon o walang 808 nm laser irradiation (0.5 W cm-2, 10 min, 300 J cm-2), nagpapahayag ang mga cell 2).Ang mga larawan ng kinatawan ng dalawang biological na pag-uulit mula sa bawat pangkat ay ipinapakita.
Ang paggawa ng intracellular ROS sa MDA-MB-231 na mga cell ay sinuri gamit ang 2,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA) na pamamaraan ng paglamlam.Gaya ng ipinapakita sa fig.6D, ang mga cell na ginagamot sa RuDA-NPs o RuDA ay nagpakita ng natatanging berdeng fluorescence kapag na-irradiated sa 808 nm laser, na nagpapahiwatig na ang RuDA-NPs at RuDA ay may mahusay na kakayahang makabuo ng ROS.Sa kabaligtaran, sa kawalan ng ilaw o sa pagkakaroon ng Vc, isang mahinang fluorescent signal lamang ng mga cell ang naobserbahan, na nagpahiwatig ng isang bahagyang pagbuo ng ROS.Ang mga antas ng intracellular ROS sa RuDA-NP cells at RuDA-treated MDA-MB-231 cells ay karagdagang natukoy ng daloy ng cytometry.Tulad ng ipinapakita sa Karagdagang Larawan 25, ang ibig sabihin ng fluorescence intensity (MFI) na nabuo ng RuDA-NPs at RuDA sa ilalim ng 808 nm laser irradiation ay makabuluhang nadagdagan ng mga 5.1 at 4.8 beses, ayon sa pagkakabanggit, kumpara sa control group, na nagpapatunay sa kanilang mahusay na pagbuo ng AFK.kapasidad.Gayunpaman, ang mga antas ng intracellular ROS sa RuDA-NP o MDA-MB-231 na mga cell na ginagamot sa RuDA ay maihahambing lamang sa mga kontrol na walang laser irradiation o sa pagkakaroon ng Vc, katulad ng mga resulta ng confocal fluorescence analysis.
Ipinakita na ang mitochondria ang pangunahing target ng Ru(II) -arene complexes60.Samakatuwid, ang subcellular localization ng RuDA at RuDA-NPs ay sinisiyasat.Tulad ng ipinapakita sa Karagdagang Larawan 26, ang RuDA at RuDA-NP ay nagpapakita ng magkatulad na mga profile ng pamamahagi ng cellular na may pinakamataas na akumulasyon sa mitochondria (62.5 ± 4.3 at 60.4 ± 3.6 ng / mg na protina, ayon sa pagkakabanggit).Gayunpaman, isang maliit na halaga lamang ng Ru ang natagpuan sa mga nuclear fraction ng Ore at NP Ore (3.5 at 2.1%, ayon sa pagkakabanggit).Ang natitirang bahagi ng cell ay naglalaman ng natitirang ruthenium: 31.7% (30.6 ± 3.4 ng/mg protein) para sa RuDA at 42.9% (47.2 ± 4.5 ng/mg protein) para sa RuDA-NPs.Sa pangkalahatan, ang Ore at NP Ore ay pangunahing naipon sa mitochondria.Upang masuri ang mitochondrial dysfunction, ginamit namin ang JC-1 at MitoSOX Red staining upang masuri ang potensyal ng mitochondrial membrane at kapasidad ng produksyon ng superoxide, ayon sa pagkakabanggit.Tulad ng ipinapakita sa Karagdagang Fig. 27, ang matinding berde (JC-1) at pula (MitoSOX Red) na pag-ilaw ay naobserbahan sa mga cell na ginagamot sa parehong RuDA at RuDA-NP sa ilalim ng 808 nm laser irradiation, na nagpapahiwatig na ang parehong RuDA at RuDA-NPs ay lubos na fluorescent Maaari itong epektibong magbuod ng mitochondrial membrane depolarization at superoxide production.Bilang karagdagan, ang mekanismo ng pagkamatay ng cell ay natukoy gamit ang daloy ng cytometry batay sa pagsusuri ng annexin V-FITC / propidium iodide (PI).Tulad ng ipinapakita sa Figure 6E, kapag na-irradiated na may 808 nm laser, ang RuDA at RuDA-NP ay nag-udyok ng isang makabuluhang pagtaas ng maagang rate ng apoptosis (ibabang kanang quadrant) sa MDA-MB-231 na mga cell kumpara sa PBS o PBS plus laser.naprosesong mga cell.Gayunpaman, nang idinagdag ang Vc, ang rate ng apoptosis ng RuDA at RuDA-NP ay makabuluhang nabawasan mula 50.9% at 52.0% hanggang 15.8% at 17.8%, ayon sa pagkakabanggit, na nagpapatunay sa mahalagang papel ng ROS sa photocytotoxicity ng RuDA at RuDA-NP..Bilang karagdagan, ang bahagyang necrotic cells ay na-obserbahan sa lahat ng mga pangkat na nasubok (itaas na kaliwang quadrant), na nagmumungkahi na ang apoptosis ay maaaring ang nangingibabaw na anyo ng pagkamatay ng cell na sapilitan ng RuDA at RuDA-NPs.
Dahil ang pinsala sa oxidative stress ay isang pangunahing determinant ng apoptosis, ang nuclear factor na nauugnay sa erythroid 2, factor 2 (Nrf2) 62, isang pangunahing regulator ng antioxidant system, ay sinisiyasat sa RuDA-NPs-treated MDA-MB-231.Mekanismo ng pagkilos ng mga RuDA NP na sapilitan ng pag-iilaw.Kasabay nito, ang pagpapahayag ng downstream protein heme oxygenase 1 (HO-1) ay nakita din.Tulad ng ipinapakita sa Figure 6F at Pandagdag na Larawan 29, ang RuDA-NP-mediated phototherapy ay nadagdagan ang mga antas ng expression ng Nrf2 at HO-1 kumpara sa pangkat ng PBS, na nagpapahiwatig na ang RuDA-NPs ay maaaring pasiglahin ang mga oxidative stress signaling pathways.Bilang karagdagan, upang pag-aralan ang photothermal na epekto ng RuDA-NPs63, nasuri din ang pagpapahayag ng heat shock protein na Hsp70.Malinaw na ang mga cell na ginagamot sa RuDA-NPs + 808 nm laser irradiation ay nagpakita ng pagtaas ng pagpapahayag ng Hsp70 kumpara sa iba pang dalawang grupo, na sumasalamin sa isang cellular na tugon sa hyperthermia.
Ang kapansin-pansin na mga resulta ng in vitro ay nag-udyok sa amin na siyasatin ang in vivo na pagganap ng RuDA-NP sa mga hubad na daga na may mga MDA-MB-231 na mga bukol.Ang pamamahagi ng tissue ng RuDA NPs ay pinag-aralan sa pamamagitan ng pagtukoy sa nilalaman ng ruthenium sa atay, puso, pali, bato, baga, at mga bukol.Gaya ng ipinapakita sa fig.7A, ang maximum na nilalaman ng Ore NPs sa mga normal na organo ay lumitaw sa unang oras ng pagmamasid (4 h), habang ang maximum na nilalaman ay tinutukoy sa mga tisyu ng tumor 8 oras pagkatapos ng iniksyon, posibleng dahil sa Ore NPs.EPR epekto ng LF.Ayon sa mga resulta ng pamamahagi, ang pinakamainam na tagal ng paggamot na may NP ore ay kinuha 8 oras pagkatapos ng pangangasiwa.Upang mailarawan ang proseso ng akumulasyon ng mga RuDA-NP sa mga site ng tumor, ang mga photoacoustic (PA) na katangian ng RuDA-NPs ay sinusubaybayan sa pamamagitan ng pagrekord ng mga signal ng PA ng RuDA-NP sa iba't ibang oras pagkatapos ng iniksyon.Una, ang signal ng PA ng RuDA-NP sa vivo ay nasuri sa pamamagitan ng pag-record ng mga imahe ng PA ng isang tumor site pagkatapos ng intratumoral injection ng RuDA-NP.Tulad ng ipinakita sa Karagdagang Larawan 30, ang mga RuDA-NP ay nagpakita ng isang malakas na signal ng PA, at mayroong isang positibong ugnayan sa pagitan ng konsentrasyon ng RuDA-NP at intensity ng signal ng PA (Karagdagang Larawan 30A).Pagkatapos, sa vivo PA na mga imahe ng mga site ng tumor ay naitala pagkatapos ng intravenous injection ng RuDA at RuDA-NP sa iba't ibang mga oras ng oras pagkatapos ng iniksyon.Tulad ng ipinapakita sa Figure 7B, ang signal ng PA ng RuDA-NP mula sa site ng tumor ay unti-unting tumaas sa paglipas ng panahon at umabot sa isang talampas sa 8 oras na post-injection, na naaayon sa mga resulta ng pamamahagi ng tissue na tinutukoy ng pagsusuri ng ICP-MS.Kaugnay ng RuDA (Karagdagang Fig. 30B), ang pinakamataas na intensity ng signal ng PA ay lumitaw 4 na oras pagkatapos ng iniksyon, na nagpapahiwatig ng mabilis na rate ng pagpasok ng RuDA sa tumor.Bilang karagdagan, ang pag-uugali ng excretory ng RuDA at RuDA-NPs ay sinisiyasat sa pamamagitan ng pagtukoy ng dami ng ruthenium sa ihi at mga dumi gamit ang ICP-MS.Ang pangunahing ruta ng pag-aalis para sa RuDA (Karagdagang Fig. 31) at RuDA-NPs (Fig. 7C) ay sa pamamagitan ng mga dumi, at ang epektibong clearance ng RuDA at RuDA-NPs ay naobserbahan sa loob ng 8-araw na panahon ng pag-aaral, na nangangahulugang ang RuDA at ang mga RuDA-NP ay maaaring mahusay na maalis mula sa katawan nang walang pangmatagalang toxicity.
A. Ang ex vivo na pamamahagi ng RuDA-NP sa mga tissue ng mouse ay tinutukoy ng nilalaman ng Ru (porsiyento ng ibinibigay na dosis ng Ru (ID) bawat gramo ng tissue) sa iba't ibang oras pagkatapos ng iniksyon.Ang data ay mean ± standard deviation (n = 3). Walang kapares, dalawang panig na t test *p <0.05, **p <0.01, at ***p <0.001. Walang kapares, dalawang panig na t test *p <0.05, **p <0.01, at ***p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 at ***p <0,001. Walang kapares na two-tailed t-test *p<0.05, **p<0.01, at ***p<0.001.未配对的双边t 检验*p < 0.05、**p < 0.01 和***p < 0.001。未配对的双边t 检验*p < 0.05、**p < 0.01 和***p < 0.001。 Непарные двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 at ***p <0,001. Walang kapares na two-tailed t-test *p<0.05, **p<0.01, at ***p<0.001.B PA na mga imahe ng mga site ng tumor sa vivo sa 808 nm paggulo pagkatapos ng intravenous administration ng RuDA-NPs (10 µmol kg-1) sa iba't ibang mga oras ng oras.Matapos ang intravenous administration ng RuDA NPs (10 µmol kg-1), ang C Ru ay pinalabas mula sa mga daga na may ihi at dumi sa magkakaibang mga agwat ng oras.Ang data ay mean ± standard deviation (n = 3).
Ang kapasidad ng pag-init ng RuDA-NP sa vivo ay pinag-aralan sa mga hubad na daga na may MDA-MB-231 at RuDA na mga bukol para sa paghahambing.Gaya ng ipinapakita sa fig.8A at pandagdag na Fig. 32, ang control (saline) na grupo ay nagpakita ng mas kaunting pagbabago sa temperatura (ΔT ≈ 3 °C) pagkatapos ng 10 minuto ng tuluy-tuloy na pagkakalantad.Gayunpaman, ang temperatura ng RuDA-NPs at RuDA ay mabilis na tumaas na may pinakamataas na temperatura na 55.2 at 49.9 °C, ayon sa pagkakabanggit, na nagbibigay ng sapat na hyperthermia para sa in vivo cancer therapy.Ang naobserbahang pagtaas ng mataas na temperatura para sa RuDA NPs (ΔT ≈ 24°C) kumpara sa RuDA (ΔT ≈ 19°C) ay maaaring dahil sa mas mahusay na permeability at akumulasyon nito sa mga tumor tissue dahil sa epekto ng EPR.
Ang mga infrared na thermal na imahe ng mga daga na may MDA-MB-231 na mga bukol ay na-irradiated na may 808 nm laser sa iba't ibang oras 8 oras pagkatapos ng iniksyon.Ang mga larawan ng kinatawan ng apat na biological na pag-uulit mula sa bawat pangkat ay ipinapakita.B Relative tumor volume at C Average na tumor mass ng iba't ibang grupo ng mga daga habang ginagamot.D Mga kurba ng timbang ng katawan ng iba't ibang grupo ng mga daga.Mag-irradiate gamit ang laser na may wavelength na 808 nm na may lakas na 0.5 W/cm2 sa loob ng 10 minuto (300 J/cm2).Mga error bar, ibig sabihin ± standard deviation (n = 3). Walang kapares, dalawang panig na t test *p <0.05, **p <0.01, at ***p <0.001. Walang kapares, dalawang panig na t test *p <0.05, **p <0.01, at ***p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 at ***p <0,001. Walang kapares na two-tailed t-test *p<0.05, **p<0.01, at ***p<0.001.未配对的双边t 检验*p < 0.05、**p < 0.01 和***p < 0.001。未配对的双边t 检验*p < 0.05、**p < 0.01 和***p < 0.001。 Непарные двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 at ***p <0,001. Walang kapares na two-tailed t-test *p<0.05, **p<0.01, at ***p<0.001. E H&E staining na mga larawan ng mga pangunahing organ at tumor mula sa iba't ibang grupo ng paggamot, kabilang ang Saline, Saline + Laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs, at RuDA-NPs + Laser na mga grupo. E H&E staining na mga larawan ng mga pangunahing organ at tumor mula sa iba't ibang grupo ng paggamot, kabilang ang Saline, Saline + Laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs, at RuDA-NPs + Laser na mga grupo. Изображения окрашивания E H&E основных органов и опухолей из разных групп лечения, включая группы физиологического раствора, физиологического раствора + лазера, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs и RuDA-NPs + Laser. E H&E na nagba-stain ng mga larawan ng mga pangunahing organ at tumor mula sa iba't ibang grupo ng paggamot, kabilang ang saline, saline + laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs, at RuDA-NPs + Laser na mga grupo.来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的E H&E 染色图像，包括盐水、盐水+ 激光、家光、Rus Ruda Ru来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的E H&E Окрашивание E H&E основных органов и опухолей из различных групп лечения, включая физиологический раствор, физиологический раствор + лазер, RuDA, RuDA + лазер, RuDA-NPs и RuDA-NPs + лазер. E H&E staining ng mga pangunahing organ at tumor mula sa iba't ibang grupo ng paggamot kabilang ang saline, saline + laser, RuDA, RuDA + laser, RuDA-NPs, at RuDA-NPs + laser.Scale bar: 60 µm.
Ang epekto ng phototherapy sa vivo kasama ang RuDA at RuDA NPs ay nasuri kung saan ang mga hubad na daga na may MDA-MB-231 na mga bukol ay intravenously injected sa RuDA o RuDA NPs sa isang solong dosis ng 10.0 µmol kg-1 sa pamamagitan ng tail vein, at pagkatapos ay 8 oras pagkatapos ng iniksyon.laser irradiation na may wavelength na 808 nm.Tulad ng ipinapakita sa Figure 8B, ang mga volume ng tumor ay makabuluhang nadagdagan sa saline at laser group, na nagpapahiwatig na ang saline o laser 808 irradiation ay may kaunting epekto sa paglaki ng tumor.Tulad ng saline group, ang mabilis na paglaki ng tumor ay naobserbahan din sa mga daga na ginagamot sa RuDA-NPs o RuDA sa kawalan ng laser irradiation, na nagpapakita ng kanilang mababang madilim na toxicity.Sa kaibahan, pagkatapos ng pag-iilaw ng laser, ang parehong paggamot ng RuDA-NP at RuDA ay nag-udyok ng makabuluhang regression ng tumor na may mga pagbawas sa dami ng tumor na 95.2% at 84.3%, ayon sa pagkakabanggit, kumpara sa grupong ginagamot sa asin, na nagpapahiwatig ng mahusay na synergistic PDT., pinamagitan ng epekto ng RuDA/CHTV.– NP o Ore. Kumpara sa RuDA, nagpakita ang mga RuDA NP ng mas magandang phototherapeutic effect, na higit sa lahat ay dahil sa EPR effect ng RuDA NPs.Ang mga resulta ng pagsugpo sa paglaki ng tumor ay higit pang nasuri sa pamamagitan ng bigat ng tumor na natanggal sa araw na 15 ng paggamot (Larawan 8C at Karagdagang Larawan 33).Ang ibig sabihin ng masa ng tumor sa mga daga na ginagamot ng RuDA-NP at mga daga na ginagamot ng RuDA ay 0.08 at 0.27 g, ayon sa pagkakabanggit, na mas magaan kaysa sa control group (1.43 g).
Bilang karagdagan, ang bigat ng katawan ng mga daga ay naitala tuwing tatlong araw upang pag-aralan ang madilim na toxicity ng RuDA-NPs o RuDA sa vivo.Tulad ng ipinapakita sa Figure 8D, walang makabuluhang pagkakaiba sa timbang ng katawan ang naobserbahan para sa lahat ng mga pangkat ng paggamot. Bukod dito, ang paglamlam ng hematoxylin at eosin (H&E) ng mga pangunahing organo (puso, atay, pali, baga, at bato) mula sa iba't ibang mga pangkat ng paggamot ay isinagawa. Higit pa rito, isinagawa ang paglamlam ng hematoxylin at eosin (H&E) ng mga pangunahing organo (puso, atay, pali, baga, at bato) mula sa iba't ibang grupo ng paggamot. Кроме того, было проведено окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печ,гезленом) и эозином (H&E) основных органов (сердца, печ,гезлеч, никпни, никпич, никпни) Bilang karagdagan, ang paglamlam ng hematoxylin at eosin (H&E) ng mga pangunahing organo (puso, atay, pali, baga, at bato) mula sa iba't ibang grupo ng paggamot ay isinagawa.此外，对不同治疗组的主要器官（心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）进行苏月石行苏撨。(H) (H&E) Кроме того, проводили окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селехленкуч) Bilang karagdagan, ang paglamlam ng hematoxylin at eosin (H&E) ng mga pangunahing organo (puso, atay, pali, baga, at bato) ay isinagawa sa iba't ibang grupo ng paggamot.Gaya ng ipinapakita sa Fig.8E, ang mga larawan ng paglamlam ng H&E ng limang pangunahing organo mula sa mga grupong RuDA-NP at RuDA ay nagpapakita ng walang halatang abnormalidad o pinsala sa organ. 8E, ang mga larawan ng paglamlam ng H&E ng limang pangunahing organo mula sa mga grupong RuDA-NP at RuDA ay nagpapakita ng walang halatang abnormalidad o pinsala sa organ.Gaya ng ipinapakita sa fig.8E, изображения окрашивания H&E пяти основных органов из групп RuDA-NPs at RuDA не демонстрируют явных аномаливний лид. 8E, H&E staining images ng limang pangunahing organo mula sa RuDA-NPs at RuDA na mga grupo ay hindi nagpapakita ng mga halatang abnormal na organ o lesyon.如图8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E 染色图像没有显示出明显的出明显的。如图8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E Как показано на рисунке 8E, изображения окрашивания H&E пяти основных органов из групп RuDA-NPs at RuDA ay walang pahintulot para sa karagdagang serbisyo. Tulad ng ipinapakita sa Figure 8E, ang mga larawan ng paglamlam ng H&E ng limang pangunahing organo mula sa mga pangkat ng RuDA-NP at RuDA ay hindi nagpakita ng mga halatang abnormalidad o pinsala sa organ.Ang mga resulta na ito ay nagpakita na alinman sa RuDA-NP o RuDA ay hindi nagpakita ng mga palatandaan ng toxicity sa vivo. Bukod dito, ang mga larawan ng paglamlam ng H&E ng mga tumor ay nagpakita na ang parehong mga pangkat ng RuDA + Laser at RuDA-NPs + Laser ay maaaring magdulot ng matinding pagkasira ng selula ng kanser, na nagpapakita ng mahusay sa vivo phototherapeutic efficacy ng RuDA at RuDA-NPs. Bukod dito, ang mga larawan ng paglamlam ng H&E ng mga tumor ay nagpakita na ang parehong mga pangkat ng RuDA + Laser at RuDA-NPs + Laser ay maaaring magdulot ng matinding pagkasira ng selula ng kanser, na nagpapakita ng mahusay sa vivo phototherapeutic efficacy ng RuDA at RuDA-NPs.Bilang karagdagan, ang hematoxylin-eosin stained tumor na mga imahe ay nagpakita na ang parehong RuDA + Laser at RuDA-NPs + Laser na mga grupo ay maaaring magdulot ng matinding pagkasira ng mga selula ng kanser, na nagpapakita ng higit na mahusay na phototherapeutic efficacy ng RuDA at RuDA-NPs sa vivo.H&E此外 ， 肿瘤 的 & e 染色 显示 ， ruda + laser 和 ruda-nps + laser 组均 导致 的 癌细胞 破坏 ， 证明 的。 。 和 ruda 。。 ...Bilang karagdagan, ang hematoxylin at eosin stained tumor na mga imahe ay nagpakita na ang parehong RuDA + Laser at RuDA-NPs + Laser na mga grupo ay nagresulta sa matinding pagkasira ng mga selula ng kanser, na nagpapakita ng higit na mahusay na phototherapeutic efficacy ng RuDA at RuDA-NPs sa vivo.
Sa konklusyon, ang Ru (II) -arene (RuDA) organometallic complex na may DA-type na ligand ay idinisenyo upang mapadali ang proseso ng ISC gamit ang paraan ng pagsasama-sama.Ang Synthesized RuDA ay maaaring mag-self-assemble sa pamamagitan ng non-covalent na pakikipag-ugnayan upang bumuo ng RuDA-derived supramolecular system, at sa gayon ay pinapadali ang pagbuo ng 1O2 at mahusay na photothermal conversion para sa light-induced cancer therapy.Kapansin-pansin na ang monomeric RuDA ay hindi nakabuo ng 1O2 sa ilalim ng laser irradiation sa 808 nm, ngunit maaaring makabuo ng isang malaking halaga ng 1O2 sa pinagsama-samang estado, na nagpapakita ng pagiging makatwiran at kahusayan ng aming disenyo.Ang mga kasunod na pag-aaral ay nagpakita na ang supramolecular assembly ay nagbibigay sa RuDA ng pinabuting photophysical at photochemical properties, tulad ng redshift absorption at photobleaching resistance, na lubos na kanais-nais para sa pagproseso ng PDT at PTT.Parehong in vitro at in vivo na mga eksperimento ay nagpakita na ang mga RuDA NP na may mahusay na biocompatibility at mahusay na akumulasyon sa tumor ay nagpapakita ng mahusay na aktibidad na anticancer na dulot ng liwanag sa pag-iilaw ng laser sa isang haba ng daluyong na 808 nm.Kaya, ang mga RuDA NP bilang epektibong bimodal supramolecular PDT/PTW reagents ay magpapayaman sa hanay ng mga photosensitizer na isinaaktibo sa mga wavelength na higit sa 800 nm.Ang konseptwal na disenyo ng supramolecular system ay nagbibigay ng isang mahusay na ruta para sa NIR-activated photosensitizers na may mahusay na photosensitizing effect.
Ang lahat ng mga kemikal at solvents ay nakuha mula sa mga komersyal na supplier at ginamit nang walang karagdagang paglilinis.Ang RuCl3 ay binili mula sa Boren Precious Metals Co., Ltd. (Kunming, China).[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (fendio = 1,10-phenanthroline-5,6-dione) at 4,7-bis[4-(N,N-diphenylamino)phenyl]-5 ,6-Diamino-2,1,3-benzothiadiazole ay na-synthesize ayon sa mga nakaraang pag-aaral64,65.Ang NMR spectra ay naitala sa isang Bruker Avance III-HD 600 MHz spectrometer sa Southeastern University Analytical Test Center gamit ang d6-DMSO o CDCl3 bilang solvent.Ang mga pagbabagong kemikal δ ay ibinibigay sa ppm.na may paggalang sa tetramethylsilane, at ang mga constant ng pakikipag-ugnayan na J ay ibinibigay sa mga ganap na halaga sa hertz.Ang high resolution mass spectrometry (HRMS) ay isinagawa sa isang Agilent 6224 ESI/TOF MS instrumento.Ang pagtatasa ng elemento ng C, H, at N ay isinagawa sa isang Vario MICROCHNOS elemental analyzer (Elementar).Ang UV-visible spectra ay sinusukat sa isang Shimadzu UV3600 spectrophotometer.Ang fluorescence spectra ay naitala sa isang Shimadzu RF-6000 spectrofluorimeter.Ang EPR spectra ay naitala sa isang instrumento ng Bruker EMXmicro-6/1.Ang morpolohiya at istraktura ng mga inihandang sample ay pinag-aralan sa mga instrumento ng FEI Tecnai G20 (TEM) at Bruker Icon (AFM) na tumatakbo sa boltahe na 200 kV.Ang dynamic na light scattering (DLS) ay isinagawa sa isang Nanobrook Omni analyzer (Brookhaven).Ang mga katangian ng photoelectrochemical ay sinusukat sa isang electrochemical setup (CHI-660, China).Ang mga larawang photoacoustic ay nakuha gamit ang FUJIFILM VisualSonics Vevo® LAZR system.Ang mga confocal na imahe ay nakuha gamit ang isang Olympus FV3000 confocal microscope.Ang pagsusuri ng FACS ay isinagawa sa isang BD Calibur flow cytometer.Ang mga high performance liquid chromatography (HPLC) na mga eksperimento ay isinagawa sa isang Waters Alliance e2695 system gamit ang isang 2489 UV/Vis detector.Ang mga pagsusuri sa Gel Permeation Chromatography (GPC) ay naitala sa isang Thermo ULTIMATE 3000 na instrumento gamit ang isang ERC RefratoMax520 refractive index detector.
[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (fendio = 1,10-phenanthroline-5,6-dione)64 (481.0 mg, 1.0 mmol), 4,7-bis[4 -(N, Ang N-diphenylamino)phenyl]-5,6-diamino-2,1,3-benzothiadiazole 65 (652.0 mg, 1.0 mmol) at glacial acetic acid (30 mL) ay hinalo sa reflux refrigerator sa loob ng 12 oras.Pagkatapos ay tinanggal ang solvent sa vacuo gamit ang rotary evaporator.Ang nagresultang residue ay nalinis ng flash column chromatography (silica gel, CH2Cl2: MeOH=20:1) upang makuha ang RuDA bilang berdeng pulbos (ani: 877.5 mg, 80%).anus.Kinakalkula para sa C64H48Cl2N8RuS: C 67.84, H 4.27, N 9.89.Natagpuan: C 67.92, H 4.26, N 9.82.1H NMR (600 MHz, d6-DMSO) δ 10.04 (s, 2H), 8.98 (s, 2H), 8.15 (s, 2H), 7.79 (s, 4H), 7.44 (s, 8H), 7.21 (d, J = 31.2 Hz, 16H), 6.47 (s, 2H), 6.24 (s, 2H), 2.69 (s, 1H), 2 .25 (s, 3H), 0.99 (s, 6H).13C NMR (150 MHz, D6-DMSO), Δ (ppm) 158.03, 152.81, 149.31, 147.98, 147.16, 139.98, 136.21, 135.57, 134.68, 130.34, 130.02, 128.68, 128.01, 125.51, 124.45, 120.81, 103. , 103. , 86.52, 84.75, 63.29, 30.90, 22.29, 18.83.ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 1097.25.
Synthesis ng 4,7-bis[4-(N,N-diethylamino)phenyl-5,6-diamino-2,1,3-benzothiadiazole (L2): Na-synthesize ang L2 sa dalawang hakbang.Ang Pd(PPh3)4 (46 mg, 0.040 mmol) ay idinagdag sa N,N-diethyl-4-(tributylstannyl)aniline (1.05 g, 2.4 mmol) at 4,7-dibromo-5,6-dinitro solution - 2, 1,3-benzothiadiazole (0.38 g, 1.0 mmol) sa dry toluene (100 ml).Ang halo ay hinalo sa 100 ° C sa loob ng 24 na oras.Matapos alisin ang toluene sa vacuo, ang nagresultang solid ay hugasan ng petrolyo eter.Pagkatapos ang isang halo ng tambalang ito (234.0 mg, 0.45 mmol) at iron powder (0.30 g, 5.4 mmol) sa acetic acid (20 ml) ay hinalo sa 80° C. sa loob ng 4 na oras.Ang pinaghalong reaksyon ay ibinuhos sa tubig at ang nagresultang kayumanggi solid ay nakolekta sa pamamagitan ng pagsasala.Ang produkto ay dinalisay nang dalawang beses sa pamamagitan ng vacuum sublimation upang magbigay ng berdeng solid (126.2 mg, 57% na ani).anus.Kinakalkula para sa C26H32N6S: C 67.79, H 7.00, N 18.24.Natagpuan: C 67.84, H 6.95, H 18.16.1H NMR (600 MHz, CDCl3), δ (ppm) 7.42 (d, 4H), 6.84 (d, 4H), 4.09 (s, 4H), 3.42 (d, 8H ), 1.22 (s, 12H).13С NMR (150 MHz, CDCl3), δ (ppm) 151.77, 147.39, 138.07, 131.20, 121.09, 113.84, 111.90, 44.34, 12.77.ESI-MS: m/z [M+H]+ = 461.24.
Ang mga compound ay inihanda at nilinis kasunod ng mga pamamaraan na katulad ng RuDA.anus.Kinakalkula para sa C48H48Cl2N8RuS: C 61.27, H 5.14, N 11.91.Natagpuan: C, 61.32, H, 5.12, N, 11.81,1H NMR (600 MHz, d6-DMSO), δ (ppm) 10.19 (s, 2H), 9.28 (s, 2H), 8.09 (s, 2H), 7.95 (s, 4H), 6.93 (s, 4H), 6.48 (d, 2H), 6.34 (s, 2H) , 3.54 (t, 8H), 2.80 (m, 1H), 2.33 (s, 3H), 1.31 (t, 12H), 1.07 (s, 6H).13C NMR (151 MHz, CdCl3), Δ (ppm) 158.20, 153.36, 148.82, 148.14, 138.59, 136.79, 135.75, 134.71, 130.44, 128.87, 128.35, 121.70, 111.84, 110.76, 105.07, 104.23, 87., 38.06, 31.22, 29.69, 22.29, 19.19, 14.98, 12.93.ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 905.24.
Ang RuDA ay natunaw sa MeOH / H2O (5/95, v / v) sa isang konsentrasyon ng 10 μM.Ang spectrum ng pagsipsip ng RuDA ay sinusukat tuwing 5 minuto sa isang Shimadzu UV-3600 spectrophotometer sa ilalim ng irradiation na may laser light na may wavelength na 808 nm (0.5 W/cm2).Ang ICG spectra ay naitala sa ilalim ng parehong mga kondisyon tulad ng pamantayan.
Ang EPR spectra ay naitala sa isang Bruker EMXmicro-6/1 spectrometer na may microwave power na 20 mW, isang scanning range na 100 G, at isang field modulation na 1 G. 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone (TEMP) at 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) ay ginamit bilang spin traps.Ang electron spin resonance spectra ay naitala para sa halo-halong solusyon ng RuDA (50 µM) at TEMF (20 mM) o DMPO (20 mM) sa ilalim ng pagkilos ng laser radiation na may wavelength na 808 nm (0.5 W/cm2).
Ang mga kalkulasyon ng DFT at TD-DFT para sa RuDA ay isinagawa sa mga antas ng PBE1PBE/6–31 G*//LanL2DZ sa may tubig na solusyon gamit ang Gaussian program 1666,67,68.Ang HOMO-LUMO, hole at electron distribution ng low-energy singlelet excited state RuDA ay na-plot gamit ang GaussView program (bersyon 5.0).
Una naming sinubukang sukatin ang kahusayan ng henerasyon ng 1O2 RuDA gamit ang maginoo na UV-visible spectroscopy na may ICG (ΦΔ = 0.002) bilang isang pamantayan, ngunit ang photodegradation ng ICG ay malakas na nakakaapekto sa mga resulta.Kaya, ang dami ng ani ng 1O2 RuDA ay sinusukat sa pamamagitan ng pag-detect ng pagbabago sa intensity ng ABDA fluorescence sa halos 428 nm kapag na-irradiated ng laser na may wavelength na 808 nm (0.5 W/cm2).Ang mga eksperimento ay isinagawa sa RuDA at RuDA NPs (20 μM) sa tubig/DMF (98/2, v/v) na naglalaman ng ABDA (50 μM).Ang quantum yield ng 1O2 ay kinakalkula gamit ang sumusunod na formula: ΦΔ (PS) = ΦΔ (ICG) × (rFS/APS)/(rICG/AICG).Ang rPS at rICG ay ang mga rate ng reaksyon ng ABDA na may 1O2 na nakuha mula sa photosensitizer at ICG, ayon sa pagkakabanggit.Ang APS at AICG ay ang pagsipsip ng photosensitizer at ICG sa 808 nm, ayon sa pagkakabanggit.
Ang mga pagsukat ng AFM ay isinagawa sa mga likidong kondisyon gamit ang scan mode sa isang Bruker Dimension Icon AFM system.Gamit ang isang bukas na istraktura na may mga likidong selula, ang mga cell ay hugasan ng dalawang beses na may ethanol at pinatuyo ng isang stream ng nitrogen.Ipasok ang mga tuyong selula sa optical head ng mikroskopyo.Agad na maglagay ng isang patak ng sample sa pool ng likido at ilagay ito sa cantilever gamit ang isang sterile disposable plastic syringe at isang sterile na karayom.Ang isa pang patak ay direktang inilalagay sa sample, at kapag ang optical head ay ibinaba, ang dalawang patak ay nagsasama, na bumubuo ng isang meniskus sa pagitan ng sample at ng likidong reservoir.Ang mga pagsukat ng AFM ay isinagawa gamit ang isang SCANASYST-FLUID V-shaped nitride cantilever (Bruker, tigas k = 0.7 N m-1, f0 = 120–180 kHz).
Ang HPLC chromatograms ay nakuha sa isang Waters e2695 system na nilagyan ng phoenix C18 column (250×4.6 mm, 5 µm) gamit ang isang 2489 UV/Vis detector.Ang wavelength ng detector ay 650 nm.Ang mga mobile phase A at B ay tubig at methanol, ayon sa pagkakabanggit, at ang rate ng daloy ng mobile phase ay 1.0 ml·min-1.Ang gradient (solvent B) ay ang mga sumusunod: 100% mula 0 hanggang 4 minuto, 100% hanggang 50% mula 5 hanggang 30 minuto, at i-reset sa 100% mula 31 hanggang 40 minuto.Ang mineral ay natunaw sa isang halo-halong solusyon ng methanol at tubig (50/50, ayon sa dami) sa isang konsentrasyon na 50 μM.Ang dami ng iniksyon ay 20 μl.
Ang mga assay ng GPC ay naitala sa isang Thermo ULTIMATE 3000 na instrumento na nilagyan ng dalawang PL aquagel-OH MIXED-H column (2×300×7.5 mm, 8 µm) at isang ERC RefratoMax520 refractive index detector.Ang haligi ng GPC ay pinahiran ng tubig sa isang rate ng daloy na 1 ml / min sa 30 ° C.Ang mga Ore NP ay natunaw sa solusyon ng PBS (pH = 7.4, 50 μM), ang dami ng iniksyon ay 20 μL.
Ang mga photocurrent ay sinusukat sa isang electrochemical setup (CHI-660B, China).Ang mga optoelectronic na tugon kapag ang laser ay naka-on at naka-off (808 nm, 0.5 W/cm2) ay sinusukat sa isang boltahe ng 0.5 V sa isang itim na kahon, ayon sa pagkakabanggit.Ginamit ang isang standard na three-electrode cell na may L-shaped glassy carbon electrode (GCE) bilang gumaganang electrode, isang standard na calomel electrode (SCE) bilang reference electrode, at isang platinum disk bilang counter electrode.Ang isang 0.1 M Na2SO4 na solusyon ay ginamit bilang isang electrolyte.
Ang human breast cancer cell line MDA-MB-231 ay binili mula sa KeyGEN Biotec Co., LTD (Nanjing, China, catalog number: KG033).Ang mga cell ay lumaki sa mga monolayer sa Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM, high glucose) na dinagdagan ng solusyon ng 10% fetal bovine serum (FBS), penicillin (100 μg/ml) at streptomycin (100 μg/ml).Ang lahat ng mga cell ay na-culture sa 37 ° C sa isang mahalumigmig na kapaligiran na naglalaman ng 5% CO2.
Ang MTT assay ay ginamit upang matukoy ang cytotoxicity ng RuDA at RuDA-NPs sa pagkakaroon at kawalan ng light irradiation, mayroon o walang Vc (0.5 mM).Ang mga selula ng kanser sa MDA-MB-231 ay lumaki sa 96-well plate na may density ng cell na humigit-kumulang 1 x 105 cells/ml/well at incubated sa loob ng 12 oras sa 37.0°C sa isang kapaligiran na 5% CO2 at 95% na hangin.Ang mga RuDA at RuDA NP na natunaw sa tubig ay idinagdag sa mga cell.Pagkatapos ng 12 oras ng pagpapapisa ng itlog, ang mga cell ay nalantad sa 0.5 W cm -2 laser radiation sa haba ng daluyong na 808 nm sa loob ng 10 minuto (300 J cm -2) at pagkatapos ay incubated sa dilim sa loob ng 24 na oras.Ang mga cell ay pagkatapos ay incubated na may MTT (5 mg / ml) para sa isa pang 5 oras.Panghuli, palitan ang medium sa DMSO (200 µl) upang matunaw ang mga nagresultang purple na kristal na formazan.Ang mga halaga ng OD ay sinusukat gamit ang isang microplate reader na may wavelength na 570/630 nm.Ang halaga ng IC50 para sa bawat sample ay kinakalkula gamit ang software ng SPSS mula sa mga curve ng pagtugon sa dosis na nakuha mula sa hindi bababa sa tatlong independiyenteng mga eksperimento.
Ang mga cell ng MDA-MB-231 ay ginagamot sa RuDA at RuDA-NP sa isang konsentrasyon ng 50 μM.Matapos ang 12 oras ng pagpapapisa ng itlog, ang mga cell ay na-irradiated ng isang laser na may haba ng daluyong na 808 nm at isang lakas na 0.5 W / cm2 para sa 10 min (300 J / cm2).Sa pangkat ng bitamina C (Vc), ang mga cell ay ginagamot ng 0.5 mM Vc bago ang pag-iilaw ng laser.Ang mga cell ay pagkatapos ay incubated sa dilim para sa isang karagdagang 24 na oras, pagkatapos ay namantsahan ng calcein AM at propidium iodide (20 μg / ml, 5 μl) sa loob ng 30 minuto, pagkatapos ay hugasan ng PBS (10 μl, pH 7.4).mga larawan ng mga stained cell.