Bọt nano mang điểm lượng tử carbon cho phát hiện kép siêu âm huỳnh quang

Journal of Zhejiang University-SCIENCE B - Tập 23 - Trang 778-783 - 2022
Yankun Zhang1, Bingtao Tang2, Yu Xin3, Qiong Wu3, Lan Liu3, Yunxia Wang3, Kongxi Zhu3, Guimei Lin1, Hongjuan Wang3
1School of Pharmaceutical Science, Shandong University, Jinan, China
2School of Mechanical Engineering, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan, China
3Department of gastroenterology, the Second Hospital of Shandong University, Jinan, China

Tóm tắt

Để nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong phát hiện ung thư lâm sàng, chúng tôi đã chế tạo bọt nano mang điểm lượng tử carbon (CQDs) để thực hiện đánh giá kép bằng siêu âm huỳnh quang và khám phá hình ảnh đa năng. Trong thí nghiệm này, chúng tôi sử dụng phương pháp phân tán màng để chế tạo liposome cation và sử dụng perfluoropentane làm vật liệu khí lõi cho bọt nano. Bằng hiệu ứng điện tích, chúng tôi đã kết hợp bọt nano với điểm lượng tử carbon mang điện âm, chế tạo ra tác nhân phát hiện có khả năng chẩn đoán hai chiều dựa trên so sánh siêu âm và phát hiện huỳnh quang, đồng thời tiến hành chọn lọc công thức và quy trình chế tạo bọt nano lipid mang điểm lượng tử carbon. Khi lượng perfluoropentane là 5 µL và tỷ lệ khối lượng cholesterol với (2,3-dioleoyl-propyl)-trimethylammonium chloride (DOTAP) là 1:1, dưới điều kiện công suất siêu âm 20% và thời gian 1 giây, kích thước trung bình của bọt nano là (224.6±2.4) nm, zeta điện tích trung bình là (46.2±1.3) mV. Thí nghiệm in vivo cho thấy, bọt nano có thể tích tụ đến vị trí khối u trong vòng 5 phút, làm cho hình ảnh siêu âm trở nên rõ ràng hơn, giúp cho việc phát hiện khối u. Bọt nano lipid mang CQDs có triển vọng trở thành một loại thuốc tương phản siêu âm ứng dụng lâm sàng mới, có thể cung cấp căn cứ cho chẩn đoán ung thư và mở ra cơ hội cho điều trị ung thư.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Huang SL, Hamilton AJ, Nagaraj A, et al., 2001. Improving ultrasound reflectivity and stability of echogenic liposomal dispersions for use as targeted ultrasound contrast agents. J Pharm Sci, 90(12):1917–1926. https://doi.org/10.1002/jps.1142 Klibanov AL, 2005. Molecular imaging with targeted ultrasound contrast microbubbles. In: Bogdanov AA, Licha K (Eds.), Molecular Imaging. Springer, Berlin, p.171–191. https://doi.org/10.1007/3-540-26809-x_10 Paefgen V, Doleschel D, Kiessling F, 2015. Evolution of contrast agents for ultrasound imaging and ultrasoundmediated drug delivery. Front Pharmacol, 6:197. https://doi.org/10.3389/fphar.2015.00197 Peng YH, Pei HD, 2021. DNA alkylation lesion repair: outcomes and implications in cancer chemotherapy. J Zhejiang Univ-Sci B (Biomed & Biotechnol), 22(1):47–62. https://doi.org/10.1631/jzus.B2000344 Rathod S, Livergant J, Klein J, et al., 2015. A systematic review of quality of life in head and neck cancer treated with surgery with or without adjuvant treatment. Oral Oncol, 51(10):888–900. https://doi.org/10.1016/j.oraloncology.2015.07.002 Willmann JK, Cheng Z, Davis C, et al., 2008. Targeted micro-bubbles for imaging tumor angiogenesis: assessment of whole-body biodistribution with dynamic micro-PET in mice. Radiology, 249(1):212–219. https://doi.org/10.1148/radiol.2491072050 Yang HY, Liu YL, Guo ZY, et al., 2019. Hydrophobic carbon dots with blue dispersed emission and red aggregation-induced emission. Nat Commun, 10:1789. https://doi.org/10.1038/s41467-019-09830-6 Zhang Q, Wang RY, Feng BW, et al., 2021. Photoluminescence mechanism of carbon dots: triggering high-color-purity red fluorescence emission through edge amino protonation. Nat Commun, 12:6856. https://doi.org/10.1038/s41467-021-27071-4 Zhu SJ, Song YB, Zhao XH, et al., 2015. The photoluminescence mechanism in carbon dots (graphene quantum dots, carbon nanodots, and polymer dots): current state and future perspective. Nano Res, 8(2):355–381. https://doi.org/10.1007/s12274-014-0644-3