癌细胞化疗及光热治疗的作用范文

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摘要：

目的研究聚多巴胺-阿霉素纳米颗粒对癌细胞的化疗-光热治疗协同作用。方法将单分子巴多胺聚合成PDA纳米颗粒，通过共价键作用和仔-仔作用，将抗癌药物阿霉素（Dox）负载在PDA表面，形成聚巴多胺纳米颗粒-阿霉素聚合物（PDA-Dox）。分析PDA-Dox药物的释放性能。结果利用PDA良好的光热转换能力，通过激光照射，在酸性条件下释放阿霉素，在阿霉素与化疗-光热治疗协同作用下，极大地提高扼杀癌细胞的效率。结论PDA-Dox对癌细胞的化疗-光热治疗具有协同作用，可增强扼杀癌细胞能力，提高疗效。

关键词：

聚巴多胺纳米颗粒；阿霉素；癌细胞；化疗；光热治疗

纳米颗粒载药聚合物己经成为纳米技术领域的新热点和关注的焦点，具有生物相容性强、毒性小、可降解等传统纳米载体药物所不具备的特点，成为新的具有巨大发展潜力的供药方式和供药体系[1]。

1材料与方法

1.1仪器设备与试剂

电子显微镜，紫外可见分光光度计，傅里叶变换红外光谱仪（NicoletIS10型），动态光散射仪（ZEN300型），共聚焦荧光显微镜（TCSSP2型），激光器（LSR808NL-2W型）。盐酸阿霉素，30%的氨水、乙醇（均为分析纯），98%盐酸多巴胺、钙黄绿素，噻唑蓝（MTT）、MDEM细胞培养基、胎牛血清。化学试剂均未预处理，实验用水为纯水。

1.2方法

1.2.1聚多巴胺合成。在40mL乙醇与90mL水的混合溶液中加入30%氨水40mL，振荡搅拌30min，将0.5g盐酸多巴胺加入10mL水溶解，然后加入到上述混合溶液中继续搅拌，24h后水洗，使其再次分散在水中从而得到聚巴多胺纳米颗粒悬浊液。

1.2.2光热转换。取0.1、0.2、0.3、0.5mg/mL浓度下的PDA悬浊液1mL加入到石英池，采用激光对其进行持续照射，波长808nm，功率5W/cm2，照射10min，每隔20s对溶液的温度记录1次，绘制升温曲线。

1.2.3阿霉素的负载及释放。称取PDA纳米粒子4.0mg分散在4mL0.1mg/mL阿霉素磷酸缓冲液中（pH=8.0），遮光搅拌，完成负载后进行离心，然后采用阿霉素磷酸缓冲液（pH=7.4）进行洗涤，去除表面的阿霉素分子，获得负载Dox的PDA，即PDA-Dox。

1.2.4癌细胞与组织间环境模拟。采用pH=5.0、pH=7.4磷酸盐缓冲液作为药物释放液，对癌细胞与组织间环境进行模拟。

1.2.5细胞毒性实验。采用MTT比色法对PDA细胞毒性进行评价，选用HeLa细胞，使用含10%胎牛血清的DMEM培养基（青霉素100U/mL，链霉素100mg/mL），置于含5%CO2的37益细菌培养箱中培养[2]，3耀4d消化传代。

1.2.6共聚焦成像。将HeLa细胞接种到20mm细胞培养皿中，在培养完成后采用磷酸盐缓冲液进行清洗，清洗3次后分别加入500滋g/mLPDA与500滋g/mLPDA-Dox（含Dox50滋g/mL），继续培养24h，采用激光照射处理每组细胞，然后加入钙黄绿素（2滋g/mL），培养30min，采用共聚焦荧光显微镜进行活细胞观察。

1.3观察指标

观察PDA表征、光热转换性能以及PDA-Dox对癌细胞的杀伤情况。

1.4数据统计方法

采用Excel表对研究数据进行录入和分析，细胞活性采用构成比表示。

2结果

2.1PDA表征

PDA为形貌均一的单分散体系，粒子平均大小（158.9依11.2）nm，利于细胞的内吞作用。紫外线可见吸收光谱显示，可满足光热治疗材料光吸收性质的基本要求。

2.2PDA光热转换性能

PDA-Dox能够安全、有效地运用于光热治疗，取0.2mg/mLPDA-Dox进行光热稳定实验，激光反复、连续照射5次，发现光热稳定性良好。

2.3PDA-Dox与癌细胞的相互作用

研究20、40、80、160、320、640、1280滋g/mL不同浓度PDA-Dox溶液中的HeLa细胞活性，结果发现在浓度约1280滋g/mL时，细胞毒性很低。在无激光照射下，游离的Dox表现出较高细胞毒性，负载等量Dox的PDA表现出弱细胞毒性，表明PDA对Dox起到了缓释作用；经激光照射10min，PDA对HeLa细胞杀伤效果使其活性下降到25%，负载Dox的PDA细胞杀伤效果更为显著，HeLa细胞活性下降至10%。而控制组、游离的Dox组中HeLa细胞活性无明显变化。

3讨论

细胞实验发现，PDA具有十分优异的光热转换能力[2]，并且其表面可负载大量的抗癌药物Dox，可在酸性条件下加速药物释放，负载了Dox的PDA能够很好地将化疗与光疗相结合，PDA-Dox配合激光与HeLa细胞相互作用下，细胞几乎全部死亡。由此可见，PDA-Dox对癌细胞的化疗-光热治疗具有协同作用，可增强癌细胞扼杀能力，提高疗效。

参考文献：

[1]宋雪娇,刘庄.有机纳米材料在肿瘤光热治疗中的应用[J].化学通报,2015,78(4):292-298.

[2]刘宇炜,郭卓.聚多巴胺-阿霉素纳米颗粒对癌细胞的化疗-光热治疗协同作用[J].高等学校化学学报,2015,36(7):1389-1394.

作者:李艳丽 单位:黑龙江省泰来县妇幼保健院