Tổng hợp và đặc trưng của các hạt nano từ tính chức năng quang học (Fe3O4@HP) cho ứng dụng trong liệu pháp ung thư quang động học

Journal of the Korean Physical Society - Tập 65 - Trang 1658-1662 - 2014
Kyong-Hoon Choi1, Ki Chang Nam2, Ho-Joong Kim3, Jeeeun Min4, Han Sup Uhm5, Eun Ha Choi5, Bong Joo Park5, Jin-Seung Jung6
1Plasma Bioscience Research Center, Kwangwoon University, Seoul, Korea
2Department of Medical Engineering, Dongguk University College of Medicine, Goyang, Korea
3Department of Chemistry, Chosun University, Gwangju, Korea
4HALLA Energy & Environment, Garak-Dong, Songpa-Gu, Seoul, Korea
5Department of Electrical & Biological Physics and Plasma Bioscience Research Center, Kwangwoon University, Seoul, Korea
6Department of Chemistry, Gangneung-Wonju National University, Gangneung, Korea

Tóm tắt

Hiện nay, liệu pháp quang động học (PDT) là một phương pháp hứa hẹn trong việc tiêu diệt các tế bào ung thư khác nhau. Trong nghiên cứu này, chúng tôi báo cáo về các hạt nano từ tính chức năng quang học được liên kết với hematoporphyrin (HP) (Fe3O4@HP) thông qua một quy trình sửa đổi bề mặt đơn giản. Cấu trúc vi mô và các tính chất từ tính của các hạt nano Fe3O4 đã được điều tra bằng kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM), kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM), nhiễu xạ tia X (XRD), quang phổ năng lượng phân tán (EDS), và đo độ từ (VSM). Tính tương thích sinh học và hoạt tính tiêu diệt quang đã được đánh giá bằng cách sử dụng tế bào động vật có vú trong ống nghiệm để xác nhận khả năng của các hạt này như một tác nhân cho ứng dụng PDT. Chúng tôi đã chứng minh rằng các hạt nano Fe3O4@HP cho thấy tính tương thích sinh học tốt trên tế bào tế bào sợi (L-929) và tế bào ung thư tuyến tiền liệt (PC-3) và có hoạt tính chống ung thư quang động đáng kể. Đặc biệt, hoạt tính tiêu diệt quang đối với 25, 50 và 100 μg/ml Fe3O4@HP được tìm thấy vượt quá 86% (86,6, 99,2 và 99,4%, tương ứng) trên tế bào PC-3, cho thấy hiệu quả chống ung thư đáng kể trên các tế bào ung thư tuyến tiền liệt, và những hiệu ứng này phụ thuộc vào nồng độ của các hạt nano Fe3O4@HP. Những kết quả này chỉ ra rằng các hạt nano Fe3O4@HP của chúng tôi có thể hữu ích cho PDT, mặc dù cần có thêm các nghiên cứu để đánh giá cơ chế chết tế bào trong ống nghiệm và trong cơ thể để xác minh khả năng ứng dụng PDT lâm sàng.

Từ khóa

#Liệu pháp quang động #hạt nano từ tính #ung thư #hematoporphyrin #tính tương thích sinh học

Tài liệu tham khảo

L. Huo, W. Li, L. Lu, H. Cui, S. Xi, J. Wang, B. Zhao, Y. Shen and Z. Lu, Chem. Mater. 12, 790 (2000). A. G. Hu, G. T. Yee and W. B. Lin, J. Am. Chem. Soc. 127, 12486 (2005). T. Sen, A. Sebastianelli and I. J. Bruce, J. Am. Chem. Soc. 128, 7130 (2006). A. H. Lu, E. L. Salabas and F. Schuth, Angew. Chem. Int. Ed. 46, 1222 (2007). U. Y. Jeong, X. W. Teng, Y. Wang, H. Yang and Y. N. Xia, Adv. Mater. 19, 33 (2007). S. Laurent, D. Forge, M. Port, A. Roch, C. Robic, L. V. Elst and R. N. Muller, Chem. Rev. 108, 2064 (2008). S. Xuan, F. Wang, Y. J. Wang, J. C. Yu and K. C. Leung, J. Mater. Chem. 20, 5086 (2010). G. M. Whitesides, Nat. Biotechnol. 10, 1161 (2003). S. Lee, J. Xie and X. Chen, Biochemistry 49, 1364 (2010). M. Mahmoudi, V. Serpooshan and S. Laurent, Nanoscale 3, 3007 (2011). H. Amiri, M. Mahmoudi and A. Lascialfari, Nanoscale 3, 1022 (2011). K-H. Choi, K-K. Wang, E. P. Shin, S-L. Oh, J.-S. Jung, H. K. Kim and Y-R. Kim, J. Phys. Chem. C 115, 3212 (2011). K-H. Choi, H-J. Lee, B. J. Park, K-K. Wang, E. P. Shin, J-C. Park, Y. K. Kim, M.-K. Oh and Y-R. Kim, Chem. Commun. 48, 4591 (2012). K-H. Choi, W-S. Chae, E-M. Kim, J-H. Jun, J-H. Jung, Y-R. Kim and J-S. Jung, IEEE Trans. Magnet. 47, 3369 (2011). International Standard ISO 10993-5 2009Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity, Switzerland: International Organization for Standardization. S. Guo, D. Li, L. Zhang, J. Li and E. Wang, Biomaterials 30, 1881 (2009). A. Jemal, R. Siegel, E. Ward, Y. Hao, J. Xu and M. J. Thun, CA Cancer J. Clin. 59, 225 (2009). Z. Wu, P. C. Chang, J. C. Yang, C. Y. Chu, L. Y. Wang, N. T. Chen, A. H. Ma, S. J. Desai, S. H. Lo, C. P. Evans, K. S. Lam and H. J. Kung, Genes Cancer 1, 40 (2010). V. Yao, C. E. Berkmen, J. K. Choi, D. S. O’Keefe and D. J. Bacich, Prostate 70, 305 (2010).