أخبار

شكرًا لك على زيارة Nature.com.إصدار المتصفح الذي تستخدمه لديه دعم محدود لـ CSS.للحصول على أفضل تجربة ، نوصي باستخدام مستعرض محدث (أو تعطيل وضع التوافق في Internet Explorer).في غضون ذلك ، لضمان استمرار الدعم ، سنعرض الموقع بدون أنماط وجافا سكريبت.
تعد المحسّسات الضوئية الفعالة مهمة بشكل خاص للاستخدام السريري الواسع النطاق للعلاج الضوئي.ومع ذلك ، فإن المحسّسات الضوئية التقليدية تعاني عمومًا من امتصاص الطول الموجي القصير ، وعدم كفاية الثبات الضوئي ، وانخفاض العائد الكمي لأنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) ، وإخماد ROS الناجم عن التجميع.نحن هنا نبلغ عن محسس ضوئي فوق جزيئي قريب من الأشعة تحت الحمراء (NIR) (RuDA) بوساطة التجميع الذاتي لمجمعات رو (II) - المعدنية العضوية في محلول مائي.يمكن لـ RuDA توليد الأكسجين المفرد (1O2) فقط في الحالة المجمعة ، ويظهر سلوك توليد 1O2 الناجم عن التجميع بسبب زيادة كبيرة في عملية التقاطع بين نظام القميص الثلاثي.تحت تأثير ضوء الليزر 808 نانومتر ، يُظهر RuDA عائد كمي 1O2 بنسبة 16.4٪ (أخضر إندوسيانين معتمد من إدارة الغذاء والدواء: ΦΔ = 0.2٪) وكفاءة تحويل ضوئي عالية تصل إلى 24.2٪ (نانودودات ذهبية تجارية) مع ثبات ضوئي ممتاز.: 21.0٪ ، قذائف من الذهب: 13.0٪).بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتراكم RuDA-NPs ذات التوافق الحيوي الجيد بشكل تفضيلي في مواقع الورم ، مما يتسبب في تراجع كبير للورم أثناء العلاج الديناميكي الضوئي مع انخفاض بنسبة 95.2 ٪ في حجم الورم في الجسم الحي.يوفر هذا العلاج الديناميكي الضوئي المعزز للتجميع إستراتيجية لتطوير محسسات ضوئية بخصائص فيزيائية ضوئية وكيميائية ضوئية مواتية.
بالمقارنة مع العلاج التقليدي ، يعد العلاج الضوئي (PDT) علاجًا جذابًا للسرطان نظرًا لمزاياه الهامة مثل التحكم الدقيق في الزمانية المكانية ، وعدم التدخل ، ومقاومة الأدوية التي لا تذكر ، وتقليل الآثار الجانبية 1،2،3.تحت إشعاع الضوء ، يمكن تنشيط محسّسات الضوء المستخدمة لتشكيل أنواع أكسجين عالية التفاعل (ROS) ، مما يؤدي إلى موت الخلايا المبرمج / النخر أو الاستجابات المناعية. ومع ذلك ، فإن معظم المحسّسات الضوئية التقليدية ، مثل الكلورين والبورفيرين والأنثراكينونات ، لها امتصاص قصير الطول الموجي نسبيًا (تردد <680 نانومتر) ، مما يؤدي إلى ضعف اختراق الضوء بسبب الامتصاص المكثف للجزيئات البيولوجية (مثل الهيموغلوبين والميلانين) في المنطقة المرئية 6،7. ومع ذلك ، فإن معظم المحسّسات الضوئية التقليدية ، مثل الكلورين والبورفيرين والأنثراكينونات ، لها امتصاص قصير الطول الموجي نسبيًا (تردد <680 نانومتر) ، مما يؤدي إلى ضعف اختراق الضوء بسبب الامتصاص المكثف للجزيئات البيولوجية (مثل الهيموغلوبين والميلانين) في المنطقة المرئية 6،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. ومع ذلك ، فإن معظم المحسّسات الضوئية الشائعة مثل الكلورين والبورفيرين والأنثراكينونات لها امتصاص قصير نسبيًا بطول الموجة (أقل من 680 نانومتر) مما يؤدي إلى ضعف اختراق الضوء بسبب الامتصاص المكثف للجزيئات البيولوجية (مثل الهيموغلوبين والميلانين) في المنطقة المرئية.然而 ， 大多数 传统 的 光敏剂 ， 如 二氢 卟 酚 、 卟 啉 和 蒽 醌 ， 较短 较短 （（频率 <680 نانومتر） ， 因此 由于 对 生物 分子 （血红蛋白 和 黑色素） 的 强烈 吸收 ，导致 光 穿透性 差。.吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 مرحبا 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. ومع ذلك ، فإن معظم محسّسات الضوء التقليدية مثل الكلورين والبورفيرين والأنثراكينونات لها امتصاص قصير نسبيًا بطول الموجة (التردد <680 نانومتر) بسبب الامتصاص القوي للجزيئات الحيوية مثل الهيموجلوبين والميلانين مما يؤدي إلى ضعف اختراق الضوء.المساحة المرئية 6.7.لذلك ، فإن محسسات امتصاص الأشعة تحت الحمراء القريبة والتي يتم تنشيطها في 700-900 نانومتر "النافذة العلاجية" مناسبة تمامًا للعلاج بالضوء.نظرًا لأن الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء هو الأقل امتصاصًا من قبل الأنسجة البيولوجية ، فإنه يمكن أن يؤدي إلى اختراق أعمق وتلف ضوئي أقل.
لسوء الحظ ، فإن المحسّسات الضوئية الحالية التي تمتص NIR بشكل عام لديها ثبات ضوئي ضعيف ، وقدرة توليد أكسجين مفردة منخفضة (1O2) ، وإخماد 1O2 الناجم عن التجميع ، مما يحد من تطبيقها السريري.على الرغم من بذل جهود كبيرة لتحسين الخصائص الفيزيائية الضوئية والكيميائية الضوئية لمُحسِسات الضوء التقليدية ، فقد أفادت عدة تقارير حتى الآن أن محسّسات الضوء التي تمتص NIR يمكنها حل كل هذه المشاكل.بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت العديد من المحسّسات الضوئية نتائج واعدة لتوليد فعال لـ 1O212،13،14 عند تعريضها للإشعاع بضوء يزيد عن 800 نانومتر ، نظرًا لأن طاقة الفوتون تتناقص بسرعة في المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء.Triphenylamine (TFA) كمتبرع للإلكترون و [1،2،5] ثياديازول- [3،4-i] ديبيريدو [أ ، ج] الفينازين (TDP) كمجموعة متقبل للإلكترون من النوع المتلقي (DA) الأصباغ فئة من الأصباغ ، تمتص الأشعة تحت الحمراء القريبة ، والتي تمت دراستها على نطاق واسع للتصوير الحيوي للأشعة تحت الحمراء القريبة 2 والعلاج الضوئي الحراري (PTT) نظرًا لضيق فجوة نطاقها.وبالتالي ، يمكن استخدام الأصباغ من نوع DA في PDT مع الإثارة القريبة من الأشعة تحت الحمراء ، على الرغم من أنها نادراً ما تمت دراستها كمحسّسات ضوئية لـ PDT.
من المعروف أن الكفاءة العالية للعبور بين الأنظمة (ISC) لمُحسِسات الضوء تعزز تكوين 1O2.تتمثل الإستراتيجية الشائعة للنهوض بعملية ISC في تعزيز اقتران مدار الدوران (SOC) لمُحسِسات الضوء عن طريق إدخال ذرات ثقيلة أو شقوق عضوية خاصة.ومع ذلك ، لا يزال لهذا النهج بعض العيوب والقيود.في الآونة الأخيرة ، قدم التجميع الذاتي فوق الجزيئي نهجًا ذكيًا من أسفل إلى أعلى لتصنيع المواد الوظيفية على المستوى الجزيئي ، 21 ، 22 مع العديد من المزايا في العلاج بالضوء: (1) قد يكون لدى المحسسات الضوئية المجمعة ذاتيًا القدرة على تشكيل هياكل الشريط.على غرار الهياكل الإلكترونية ذات التوزيع الأكثر كثافة لمستويات الطاقة بسبب المدارات المتداخلة بين وحدات البناء.لذلك ، سيتم تحسين تطابق الطاقة بين حالة الإثارة السفلية (S1) والحالة المثارة الثلاثية المجاورة (Tn) ، وهو أمر مفيد لعملية ISC 23 ، 24.(2) سيقلل التجميع الجزيئي الفائق من الاسترخاء غير الإشعاعي بناءً على آلية تقييد الحركة داخل الجزيئية (RIM) ، والتي تعزز أيضًا عملية ISC 25 ، 26.(3) يمكن للتجميع فوق الجزيئي حماية الجزيئات الداخلية للمونومر من الأكسدة والتحلل ، وبالتالي تحسين الثبات الضوئي للمُحسِس الضوئي بشكل كبير.بالنظر إلى المزايا المذكورة أعلاه ، نعتقد أن أنظمة التحسس الضوئي فوق الجزيئية يمكن أن تكون بديلاً واعدًا للتغلب على أوجه القصور في PDT.
تعتبر المجمعات القائمة على Ru (II) منصة طبية واعدة للتطبيقات المحتملة في تشخيص وعلاج الأمراض نظرًا لخصائصها البيولوجية الفريدة والجذابة.بالإضافة إلى ذلك ، توفر وفرة الحالات المثارة والخصائص الفيزيائية الضوئية القابلة للضبط للمجمعات القائمة على Ru (II) مزايا كبيرة لتطوير محسّسات ضوئية قائمة على Ru (II).ومن الأمثلة البارزة على ذلك مركب روثينيوم (II) polypyridyl TLD-1433 ، والذي يخضع حاليًا للمرحلة الثانية من التجارب السريرية كمحسس ضوئي لعلاج سرطان المثانة غير الغازي للعضلات (NMIBC).بالإضافة إلى ذلك ، تُستخدم مجمعات الروثينيوم (II) arene العضوية المعدنية على نطاق واسع كعوامل علاج كيميائي لعلاج السرطان نظرًا لسميتها المنخفضة وسهولة تعديلها.لا يمكن للخصائص الأيونية للمجمعات المعدنية العضوية Ru (II) - فقط تحسين قابلية الذوبان الضعيفة لكروموفور DA في المذيبات الشائعة ، ولكن أيضًا تحسين تجميع الكروموفور DA.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يمنع التركيب نصف السندويش الزائف السطوح للمجمعات المعدنية العضوية لـ Ru (II) -arenes بشكل معقد تجميع H للكروموفور من نوع DA ، مما يسهل تكوين التجميع J مع نطاقات امتصاص حمراء الانزياح.ومع ذلك ، يمكن أن تؤثر العيوب المتأصلة في مجمعات Ru (II) -arene ، مثل الثبات المنخفض و / أو التوافر البيولوجي الضعيف ، على الفعالية العلاجية والنشاط في الجسم الحي لمجمعات arene-Ru (II).ومع ذلك ، فقد أظهرت الدراسات أنه يمكن التغلب على هذه العيوب عن طريق تغليف مجمعات الروثينيوم بالبوليمرات المتوافقة حيويًا عن طريق التغليف الفيزيائي أو الاقتران التساهمي.
في هذا العمل ، قمنا بالإبلاغ عن مجمعات مترافقة بـ DA من Ru (II) -arene (RuDA) مع مشغل NIR عبر رابطة تنسيق بين Chromophore DAD وشق Ru (II) -arene.يمكن للمجمعات الناتجة أن تتجمع ذاتيًا في حويصلات معدنية فائقة الجزيء في الماء بسبب التفاعلات غير التساهمية.والجدير بالذكر أن التجميع فوق الجزيئي قد منح RuDA بخصائص عبور بين الأنظمة التي يسببها البلمرة ، والتي زادت بشكل كبير من كفاءة ISC ، والتي كانت مواتية جدًا لـ PDT (الشكل 1 أ).لزيادة تراكم الورم والتوافق الحيوي في الجسم الحي ، تم استخدام Pluronic F127 المعتمد من قِبل إدارة الأغذية والعقاقير (PEO-PPO-PEO) لتغليف RuDA لإنشاء جسيمات نانوية RuDA-NP (الشكل 1 ب) والتي كانت بمثابة PDT عالي الكفاءة / ثنائي- وضع وكيل PTT.في العلاج بالضوء للسرطان (الشكل 1C) ، تم استخدام RuDA-NP لعلاج الفئران العارية بأورام MDA-MB-231 لدراسة فعالية PDT و PTT في الجسم الحي.
رسم تخطيطي للآلية الفيزيائية الضوئية لـ RuDA في أشكال أحادية ومجمعة للعلاج الضوئي للسرطان ، وتوليف B RuDA-NPs و C RuDA-NPs لـ PDT و PTT المنشط بواسطة NIR.
تم تحضير RuDA ، الذي يتكون من وظائف TPA و TDP ، وفقًا للإجراء الموضح في الشكل التكميلي 1 (الشكل 2 أ) ، وتميزت RuDA بأطياف الرنين المغناطيسي النووي 1H و 13 C ، وقياس الطيف الكتلي للتأين بالرش الكهربائي ، والتحليل الأولي (الأشكال التكميلية 2-4) ).تم حساب خريطة فرق كثافة الإلكترون RuDA لأدنى انتقال للقميص بواسطة نظرية دالة الكثافة المعتمدة على الوقت (TD-DFT) لدراسة عملية نقل الشحنة.كما هو مبين في الشكل التكميلي 5 ، تنجرف كثافة الإلكترون بشكل أساسي من ثلاثي فينيل أمين إلى وحدة مستقبل TDP بعد الإثارة الضوئية ، والتي يمكن أن تُعزى إلى انتقال نموذجي لنقل الشحنة داخل الجزيء (CT).
التركيب الكيميائي للخام ب أطياف الامتصاص للركاز في خليط من نسب مختلفة من DMF والماء.C قيم الامتصاص الطبيعية لـ RuDA (800 نانومتر) و ICG (779 نانومتر) مقابل الوقت عند 0.5 واط سم -2 من ضوء ليزر 808 نانومتر.D يُشار إلى التحلل الضوئي لـ ABDA عن طريق تشكيل 1O2 الناجم عن RuDA في خلائط DMF / H2O بمحتويات مائية مختلفة تحت تأثير إشعاع الليزر بطول موجة 808 نانومتر وقوة 0.5 واط / سم 2.
الخلاصة - تم استخدام التحليل الطيفي للامتصاص المرئي للأشعة فوق البنفسجية لدراسة خصائص التجميع الذاتي للخام في خلائط DMF والماء بنسب مختلفة.كما يظهر في الشكل.2B ، يعرض RuDA نطاقات امتصاص من 600 إلى 900 نانومتر في DMF مع أقصى نطاق امتصاص عند 729 نانومتر.أدت زيادة كمية الماء إلى تحول أحمر تدريجي لامتصاص الركاز الأقصى إلى 800 نانومتر ، مما يشير إلى تراكم الركاز على شكل J في النظام المجمع.يظهر الشكل التكميلي 6 أطياف التلألؤ الضوئي لـ RuDA في المذيبات المختلفة.1050 نانومتر في CH2Cl2 و CH3OH ، على التوالي.يشير التحول الكبير في Stokes (حوالي 300 نانومتر) من RuDA إلى حدوث تغيير كبير في هندسة الحالة المثارة وتشكيل حالات مثارة منخفضة الطاقة.تم تحديد عائدات كمية التلألؤ للركاز في CH2Cl2 و CH3OH لتكون 3.3 و 0.6 ٪ على التوالي.ومع ذلك ، في خليط من الميثانول والماء (5/95 ، حجم / حجم) لوحظ انزياح أحمر طفيف للانبعاثات وانخفاض في العائد الكمي (0.22٪) ، والذي قد يكون بسبب التجميع الذاتي للركاز. .
لتصور التجميع الذاتي لـ ORE ، استخدمنا مجهر القوة الذرية السائلة (AFM) لتصور التغيرات المورفولوجية في ORE في محلول الميثانول بعد إضافة الماء.عندما كان محتوى الماء أقل من 80٪ ، لم يلاحظ أي تجمع واضح (الشكل التكميلي 7).ومع ذلك ، مع زيادة أخرى في محتوى الماء إلى 90-95٪ ، ظهرت جسيمات نانوية صغيرة ، مما يدل على التجميع الذاتي للخام. بالإضافة إلى ذلك ، لم يؤثر تشعيع الليزر بطول موجة 808 نانومتر على شدة امتصاص RuDA في المائي. الحل (الشكل 2C والشكل التكميلي 8).في المقابل ، انخفض امتصاص الإندوسيانين الأخضر (ICG كعنصر تحكم) بسرعة عند 779 نانومتر ، مما يشير إلى ثبات ضوئي ممتاز لـ RuDA.بالإضافة إلى ذلك ، تم فحص ثبات RuDA-NPs في PBS (الرقم الهيدروجيني = 5.4 و 7.4 و 9.0) و 10 ٪ FBS و DMEM (نسبة عالية من الجلوكوز) بواسطة التحليل الطيفي للامتصاص المرئي للأشعة فوق البنفسجية في نقاط زمنية مختلفة.كما هو موضح في الشكل التكميلي 9 ، لوحظت تغييرات طفيفة في نطاقات امتصاص RuDA-NP في PBS عند درجة الحموضة 7.4 / 9.0 و FBS و DMEM ، مما يشير إلى ثبات ممتاز لـ RuDA-NP.ومع ذلك ، في وسط حمضي (рН = 5.4) تم العثور على التحلل المائي للركاز.قمنا أيضًا بتقييم استقرار RuDA و RuDA-NP باستخدام طرق كروماتوجرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC).كما هو مبين في الشكل التكميلي 10 ، كان RuDA مستقرًا في خليط من الميثانول والماء (50/50 ، حجم / حجم) للساعة الأولى ، ولوحظ التحلل المائي بعد 4 ساعات.ومع ذلك ، لوحظ فقط ذروة واسعة مقعرة محدبة لـ RuDA NPs.لذلك ، تم استخدام كروماتوغرافيا نفاذ الهلام (GPC) لتقييم ثبات RuDA NPs في PBS (الرقم الهيدروجيني = 7.4).كما هو موضح في الشكل التكميلي 11 ، بعد 8 ساعات من الحضانة في ظل الظروف المختبرة ، لم يتغير ارتفاع الذروة وعرض الذروة ومنطقة الذروة في NP RuDA بشكل كبير ، مما يشير إلى ثبات ممتاز لـ NP RuDA.بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت صور TEM أن مورفولوجيا الجسيمات النانوية RuDA-NP ظلت دون تغيير تقريبًا بعد 24 ساعة في المخزن المؤقت PBS المخفف (الرقم الهيدروجيني = 7.4 ، الشكل التكميلي 12).
نظرًا لأن التجميع الذاتي يمكن أن يضفي خصائص وظيفية وكيميائية مختلفة على الخام ، فقد لاحظنا إطلاق 9،10-anthracenediylbis (ميثيلين) حمض dimalonic (ABDA ، المؤشر 1O2) في خلائط الميثانول والماء.خام بمحتوى مائي مختلف 50.كما هو مبين في الشكل 2D والشكل التكميلي 13 ، لم يلاحظ أي تدهور في ABDA عندما كان محتوى الماء أقل من 20 ٪.مع زيادة الرطوبة إلى 40٪ ، حدث تدهور ABDA ، كما يتضح من انخفاض شدة مضان ABDA.وقد لوحظ أيضًا أن المحتوى المائي العالي يؤدي إلى تدهور أسرع ، مما يشير إلى أن التجميع الذاتي لـ RuDA ضروري ومفيد لتدهور ABDA.هذه الظاهرة مختلفة تمامًا عن الكروموفورات الحديثة ACQ (التبريد الناجم عن التجميع).عند التعرض للإشعاع بالليزر بطول موجي 808 نانومتر ، يكون الناتج الكمي لـ 1O2 RuDA في خليط من 98٪ H2O / 2٪ DMF 16.4٪ ، وهو أعلى 82 مرة من ICG (= 0.2٪) 51 ، إظهار كفاءة توليد ملحوظة 1O2 RuDA في حالة التجميع.
يدور الإلكترون باستخدام 2،2،6،6-tetramethyl-4-piperidinone (TEMP) و 5،5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) كمصائد تدور في التحليل الطيفي للرنين (ESR) لتحديد الأنواع الناتجة AFK.بواسطة RuDA.كما هو مبين في الشكل التكميلي 14 ، تم التأكيد على أن 1O2 يتولد في أوقات التشعيع بين 0 و 4 دقائق.بالإضافة إلى ذلك ، عندما تم تحضين RuDA مع DMPO تحت الإشعاع ، تم اكتشاف إشارة EPR النموذجية المكونة من أربعة أسطر من 1: 2: 2: 1 DMPO-OH · adduct ، مما يشير إلى تكوين جذور الهيدروكسيل (OH ·).بشكل عام ، توضح النتائج المذكورة أعلاه قدرة RuDA على تحفيز إنتاج ROS من خلال عملية التحسس الضوئي من النوع الأول / الثاني.
لفهم الخصائص الإلكترونية لـ RuDA بشكل أفضل في الأشكال الأحادية والمجمعة ، تم حساب المدارات الجزيئية الحدودية لـ RuDA في أشكال أحادية وخافتة باستخدام طريقة DFT.كما يظهر في الشكل.3A ، أعلى المدار الجزيئي المشغول (HOMO) من RuDA الأحادي يتم تحديد موقعه على طول العمود الفقري ليجند ويتركز أدنى مدار جزيئي غير مشغول (LUMO) على وحدة مستقبل TDP.على العكس من ذلك ، تتركز كثافة الإلكترون في HOMO الخافت على يجند جزيء RuDA واحد ، بينما تتركز كثافة الإلكترون في LUMO بشكل أساسي على الوحدة المستقبلة لجزيء RuDA آخر ، مما يشير إلى أن RuDA في dimer.ميزات التصوير المقطعي المحوسب.
A HOMO و LUMO للركاز محسوبان في شكلين أحادي وخافت.B مستويات طاقة أحادية وثلاثية للخام في المونومرات والثنائيات.C المستويات المقدرة لـ RuDA وقنوات ISC المحتملة مثل أحادي C و dimeric D. تشير الأسهم إلى قنوات ISC المحتملة.
تم تحليل توزيع الإلكترونات والثقوب في الحالات المثارة ذات الطاقة المنخفضة لـ RuDA في الأشكال الأحادية والثنائية باستخدام برنامج Multiwfn 3.852.53 ، والذي تم حسابه باستخدام طريقة TD-DFT.كما هو مبين على الملصق الإضافي.كما هو مبين في الأشكال 1-2 ، يتم فصل ثقوب RDA الأحادية في الغالب على طول العمود الفقري لليجند في هذه الحالات المثارة للقليل ، بينما توجد الإلكترونات في الغالب في مجموعة TDP ، مما يدل على الخصائص داخل الجزيئية لـ CT.بالإضافة إلى ذلك ، بالنسبة لهذه الحالات المفردة المثارة ، يوجد تداخل أكثر أو أقل بين الثقوب والإلكترونات ، مما يشير إلى أن هذه الحالات المثارة للقماش الصغير تقدم بعض المساهمة من الإثارة المحلية (LE).بالنسبة إلى الثنائيات ، بالإضافة إلى ميزات CT و LE داخل الجزيئات ، لوحظت نسبة معينة من ميزات التصوير المقطعي المحوسب بين الجزيئات في الحالات المعنية ، خاصة S3 و S4 و S7 و S8 ، بناءً على تحليل التصوير المقطعي المحوسب بين الجزيئات ، مع الانتقال بين الجزيئات المقطعية المحوسبة باعتبارها التحولات الرئيسية (الجدول التكميلي).3).
لفهم النتائج التجريبية بشكل أفضل ، استكشفنا أيضًا خصائص حالات RuDA المتحمسة لاستكشاف الاختلافات بين المونومرات والثنائيات (الجداول التكميلية 4-5).كما هو مبين في الشكل 3 ب ، تكون مستويات الطاقة للحالات المفردة والثلاثية المثارة للثنائي أكثر كثافة من تلك الموجودة في المونومر ، مما يساعد على تقليل فجوة الطاقة بين S1 و Tn. تم الإبلاغ عن أنه يمكن تحقيق انتقالات ISC ضمن فجوة طاقة صغيرة (ΔES1-Tn <0.3 eV) بين S1 و Tn54. تم الإبلاغ عن أنه يمكن تحقيق انتقالات ISC ضمن فجوة طاقة صغيرة (ΔES1-Tn <0.3 eV) بين S1 و Tn54. Сообщалось، что переходы ISC могут быть реализованы в пределах небольшой энергетической щели (ES3-Tуской щели) تم الإبلاغ عن أنه يمكن تحقيق انتقالات ISC ضمن فجوة طاقة صغيرة (ΔES1-Tn <0.3 eV) بين S1 و 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 ели (ES1-Tn). تم الإبلاغ عن أن انتقال ISC يمكن تحقيقه ضمن فجوة طاقة صغيرة (ΔES1-Tn <0.3 eV) بين S1 و Tn54.بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يختلف مدار واحد فقط ، أو مشغول أو غير مشغول ، في حالة مفردة وثلاثية منضمة لتوفير تكامل SOC غير صفري.وبالتالي ، بناءً على تحليل طاقة الإثارة والانتقال المداري ، تظهر جميع القنوات الممكنة لانتقال ISC في الأشكال.3 ج ، د.والجدير بالذكر أن قناة ISC واحدة فقط متاحة في المونومر ، بينما يحتوي الشكل الخافت على أربع قنوات ISC يمكنها تعزيز انتقال ISC.لذلك ، من المعقول أن نفترض أنه كلما تم تجميع المزيد من جزيئات RuDA ، كلما كان الوصول إلى قنوات ISC أكثر سهولة.لذلك ، يمكن أن تشكل مجاميع RuDA هياكل إلكترونية ثنائية النطاق في حالة الأحادية والثلاثية ، مما يقلل فجوة الطاقة بين S1 و Tn المتاح ، وبالتالي زيادة كفاءة ISC لتسهيل توليد 1O2.
لتوضيح الآلية الأساسية بشكل أكبر ، قمنا بتجميع مركب مرجعي لمركب arene-Ru (II) (RuET) عن طريق استبدال مجموعتي إيثيل بمجموعتي فينيل ثلاثي فينيل أمين في RuDA (الشكل 4 أ ، للتوصيف الكامل ، انظر ESI ، التكميلي 15 -21) من المتبرع (ثنائي إيثيل أمين) إلى متقبل (TDF) ، يتمتع RuET بنفس خصائص التصوير المقطعي المحوسب داخل الجزيء مثل RuDA.كما هو متوقع ، أظهر طيف الامتصاص لـ RuET في DMF نطاقًا منخفضًا لنقل شحنة الطاقة مع امتصاص قوي في منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة في منطقة 600-1100 نانومتر (الشكل 4 ب).بالإضافة إلى ذلك ، لوحظ تراكم RuET أيضًا مع زيادة محتوى الماء ، وهو ما انعكس في الانزياح الأحمر للحد الأقصى للامتصاص ، والذي تم تأكيده بشكل أكبر من خلال التصوير AFM السائل (الشكل التكميلي 22).تظهر النتائج أن RuET ، مثل RuDA ، يمكن أن تشكل حالات داخل الجزيئية وتتجمع ذاتيًا في هياكل مجمعة.
التركيب الكيميائي لـ RuET.B أطياف الامتصاص لـ RuET في خليط من نسب مختلفة من DMF والماء.المؤامرات C EIS Nyquist لـ RuDA و RuET.استجابات التيار الضوئي D لـ RuDA و RuET تحت تأثير إشعاع الليزر بطول موجة 808 نانومتر.
تم تقييم التحلل الضوئي لـ ABDA في وجود RuET عن طريق التشعيع بالليزر بطول موجة 808 نانومتر.والمثير للدهشة أنه لم يلاحظ أي تدهور في ABDA في أجزاء المياه المختلفة (الشكل التكميلي 23).أحد الأسباب المحتملة هو أن RuET لا يمكنها تشكيل بنية إلكترونية ذات نطاقات بكفاءة لأن سلسلة الإيثيل لا تعزز النقل الفعال للشحنة بين الجزيئات.لذلك ، تم إجراء التحليل الطيفي للمقاومة الكهروكيميائية (EIS) وقياسات التيار الضوئي العابر لمقارنة الخواص الكهروكيميائية الكهروضوئية لـ RuDA و RuET.وفقًا لمخطط Nyquist (الشكل 4C) ، يُظهر RuDA نصف قطر أصغر بكثير من RuET ، مما يعني أن RuDA56 لديه نقل إلكترون أسرع بين الجزيئات وموصلية أفضل.بالإضافة إلى ذلك ، فإن كثافة التيار الضوئي لـ RuDA أعلى بكثير من كثافة RuET (الشكل 4D) ، مما يؤكد كفاءة نقل الشحنة الأفضل لـ RuDA.وبالتالي ، فإن مجموعة فينيل من ثلاثي فينيل أمين في الخام تلعب دورًا مهمًا في توفير نقل الشحنة بين الجزيئات وتشكيل بنية إلكترونية ذات نطاقات.
لزيادة تراكم الورم والتوافق الحيوي في الجسم الحي ، قمنا بتغليف RuDA مع F127.تم تحديد متوسط ​​القطر الهيدروديناميكي لـ RuDA-NPs ليكون 123.1 نانومتر بتوزيع ضيق (PDI = 0.089) باستخدام طريقة تشتت الضوء الديناميكي (DLS) (الشكل 5 أ) ، والتي عززت تراكم الورم عن طريق زيادة النفاذية والاحتفاظ.EPR) تأثير.أظهرت صور TEM أن Ore NPs لها شكل كروي موحد بمتوسط ​​قطر يبلغ 86 نانومتر.والجدير بالذكر أن الحد الأقصى لامتصاص RuDA-NPs ظهر عند 800 نانومتر (الشكل التكميلي 24) ، مما يشير إلى أن RuDA-NPs قد تحتفظ بوظائف وخصائص RuDAs ذاتية التجميع.العائد الكمومي المحسوب لـ ROS لخام NP هو 15.9٪ ، وهو مشابه للخام ، تمت دراسة الخصائص الحرارية الضوئية لـ RuDA NPs تحت تأثير إشعاع الليزر بطول موجي 808 نانومتر باستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء.كما يظهر في الشكل.شهدت المجموعة 5B ، C ، مجموعة التحكم (PBS فقط) زيادة طفيفة في درجة الحرارة ، بينما زادت درجة حرارة محلول RuDA-NPs بسرعة مع زيادة درجة الحرارة (ΔT) إلى 15.5 و 26.1 و 43.0 درجة مئوية.كانت التركيزات العالية 25 و 50 و 100 ميكرومتر ، على التوالي ، مما يشير إلى تأثير حراري ضوئي قوي لـ RuDA NPs.بالإضافة إلى ذلك ، تم إجراء قياسات دورة التسخين / التبريد لتقييم الاستقرار الحراري الضوئي لـ RuDA-NP ومقارنتها مع ICG.لم تنخفض درجة حرارة Ore NPs بعد خمس دورات تسخين / تبريد (الشكل 5D) ، مما يشير إلى الثبات الحراري الضوئي الممتاز لـ Ore NPs.في المقابل ، تُظهر ICG ثباتًا حراريًا ضوئيًا أقل كما يتضح من الاختفاء الواضح لهضبة درجة الحرارة الضوئية تحت نفس الظروف.وفقًا للطريقة السابقة 58 ، تم حساب كفاءة التحويل الحراري الضوئي (PCE) لـ RuDA-NP على أنها 24.2٪ ، وهو أعلى من المواد الحرارية الضوئية الموجودة مثل العصي النانوية الذهبية (21.0٪) وقذائف الذهب النانوية (13.0٪).وبالتالي ، يُظهر NP Ore خصائص حرارية ضوئية ممتازة ، مما يجعلها عوامل PTT واعدة.
تحليل صور DLS و TEM لـ RuDA NPs (أقحم).B صور حرارية لتركيزات مختلفة من RuDA NPs تتعرض لإشعاع الليزر بطول موجة 808 نانومتر (0.5 واط سم -2).منحنيات التحويل الضوئية الحرارية لتركيزات مختلفة من خام NPs ، وهي بيانات كمية.B. D زيادة درجة حرارة ORE NP و ICG على مدى 5 دورات تبريد وتسخين.
تم تقييم السمية الضوئية لـ RuDA NPs ضد خلايا سرطان الثدي MDA-MB-231 البشرية في المختبر.كما يظهر في الشكل.أظهر كل من 6A و B و RuDA-NPs و RuDA سمية خلوية ضئيلة في غياب التشعيع ، مما يعني انخفاض سمية الظلام لـ RuDA-NPs و RuDA.ومع ذلك ، بعد التعرض لإشعاع الليزر بطول موجة 808 نانومتر ، أظهر RuDA و RuDA NPs سمية ضوئية قوية ضد الخلايا السرطانية MDA-MB-231 بقيم IC50 (تركيز مثبط نصف أقصى) 5.4 و 9.4 ميكرومتر ، على التوالي ، مما يدل على أن RuDA-NP و RuDA لديهم إمكانية للعلاج بالضوء للسرطان.بالإضافة إلى ذلك ، تم التحقيق في السمية الضوئية لـ RuDA-NP و RuDA في وجود فيتامين C (Vc) ، وهو زبال ROS ، لتوضيح دور ROS في السمية الخلوية التي يسببها الضوء.من الواضح أن قابلية الخلية للبقاء زادت بعد إضافة Vc ، وكانت قيم IC50 لـ RuDA و RuDA NPs 25.7 و 40.0 ميكرومتر ، على التوالي ، مما يثبت الدور المهم لـ ROS في السمية الضوئية لـ RuDA و RuDA NPs.السمية الخلوية المستحثة بالضوء لـ RuDA-NPs و RuDA في الخلايا السرطانية MDA-MB-231 عن طريق تلطيخ الخلايا الحية / الميتة باستخدام كالسين AM (مضان أخضر للخلايا الحية) ويوديد البروبيديوم (PI ، مضان أحمر للخلايا الميتة).أكدتها الخلايا) كمجسات الفلورسنت.كما هو مبين في الشكل 6 ج ، ظلت الخلايا المعالجة بـ RuDA-NP أو RuDA قابلة للحياة دون تشعيع ، كما يتضح من التألق الأخضر الشديد.على العكس من ذلك ، تحت إشعاع الليزر ، لوحظ التألق الأحمر فقط ، مما يؤكد السمية الضوئية الفعالة لـ RuDA أو RuDA NPs.من الجدير بالذكر أن التألق الأخضر ظهر عند إضافة Vc ، مما يشير إلى انتهاك السمية الضوئية لـ RuDA و RuDA NPs.تتوافق هذه النتائج مع فحوصات السمية الضوئية في المختبر.
الجدوى المعتمدة على الجرعة لخلايا A RuDA- و B RuDA-NP في خلايا MDA-MB-231 في وجود أو عدم وجود Vc (0.5 مم) ، على التوالي.أشرطة الخطأ ، يعني ± الانحراف المعياري (ن = 3). اختبارات t غير الزوجية على الوجهين * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** p <0.001. اختبارات t غير الزوجية على الوجهين * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии * p <0،05، ** p <0،01 и *** p <0،001. اختبارات t ثنائية الذيل غير الزوجية * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** 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 и *** p <0،001. اختبارات t ثنائية الذيل غير الزوجية * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** p <0.001.تحليل تلطيخ الخلايا الحية / الميتة باستخدام كالسين إيه إم ويوديد البروبيديوم كمجسات الفلورسنت.شريط النطاق: 30 ميكرومتر.يتم عرض صور تمثيلية لثلاثة تكرارات بيولوجية من كل مجموعة.D صور مضان متحد البؤر لإنتاج ROS في خلايا MDA-MB-231 تحت ظروف علاج مختلفة.يشير مضان DCF الأخضر إلى وجود ROS.إشعاع ليزر بطول موجي 808 نانومتر بقوة 0.5 واط / سم 2 لمدة 10 دقائق (300 ج / سم 2).شريط النطاق: 30 ميكرومتر.يتم عرض صور تمثيلية لثلاثة تكرارات بيولوجية من كل مجموعة.E قياس التدفق الخلوي RuDA-NPs (50 ميكرومتر) أو تحليل العلاج RuDA (50 ميكرومتر) مع أو بدون ليزر 808 نانومتر (0.5 واط سم -2) في وجود وغياب Vc (0.5 مم) لمدة 10 دقائق.يتم عرض صور تمثيلية لثلاثة تكرارات بيولوجية من كل مجموعة.F Nrf-2 و HSP70 و HO-1 من خلايا MDA-MB-231 المعالجة بـ RuDA-NPs (50 ميكرومتر) مع أو بدون إشعاع ليزر 808 نانومتر (0.5 واط سم -2 ، 10 دقائق ، 300 ي سم -2) ، الخلايا صريحة 2).يتم عرض صور تمثيلية لتكرارين بيولوجيين من كل مجموعة.
تم فحص إنتاج ROS داخل الخلايا في خلايا MDA-MB-231 باستخدام طريقة تلطيخ ثنائي كلورو ثنائي كلورو فلورسين ثنائي الأسيتات (DCFH-DA).كما يظهر في الشكل.6D ، أظهرت الخلايا المعالجة بـ RuDA-NPs أو RuDA تألقًا أخضرًا مميزًا عند تعريضها للإشعاع بالليزر 808 نانومتر ، مما يشير إلى أن RuDA-NPs و RuDA لديهما قدرة فعالة على توليد ROS.على العكس من ذلك ، في حالة عدم وجود ضوء أو في وجود Vc ، لوحظ فقط إشارة فلورية ضعيفة للخلايا ، مما يشير إلى تكوين طفيف لـ ROS.تم تحديد مستويات ROS داخل الخلايا في خلايا RuDA-NP وخلايا MDA-MB-231 المعالجة بـ RuDA عن طريق قياس التدفق الخلوي.كما هو مبين في الشكل التكميلي 25 ، فإن متوسط ​​شدة التألق (MFI) الناتجة عن RuDA-NPs و RuDA تحت إشعاع ليزر 808 نانومتر قد زاد بشكل ملحوظ بنحو 5.1 و 4.8 مرة ، على التوالي ، مقارنة بمجموعة التحكم ، مما يؤكد تكوينها الممتاز AFK.الاهلية.ومع ذلك ، كانت مستويات ROS داخل الخلايا في خلايا RuDA-NP أو MDA-MB-231 المعالجة باستخدام RuDA قابلة للمقارنة فقط مع عناصر التحكم بدون تشعيع بالليزر أو في وجود Vc ، على غرار نتائج تحليل مضان متحد البؤر.
لقد ثبت أن الميتوكوندريا هي الهدف الرئيسي لمجمعات Ru (II) -arene.لذلك ، تم التحقيق في التوطين الخلوي لـ RuDA و RuDA-NPs.كما هو مبين في الشكل التكميلي 26 ، يُظهر RuDA و RuDA-NP ملفات تعريف توزيع خلوية مماثلة مع أعلى تراكم في الميتوكوندريا (62.5 ± 4.3 و 60.4 ± 3.6 نانوغرام / ملغ بروتين ، على التوالي).ومع ذلك ، تم العثور على كمية صغيرة فقط من Ru في الأجزاء النووية من خام الخام وخام NP (3.5 و 2.1٪ ، على التوالي).احتوى الجزء المتبقي من الخلايا على الروثينيوم المتبقي: 31.7٪ (30.6 ± 3.4 نانوغرام / مجم بروتين) لـ RuDA و 42.9٪ (47.2 ± 4.5 نانوغرام / مجم بروتين) لـ RuDA-NPs.بشكل عام ، يتراكم الخام وخام NP بشكل أساسي في الميتوكوندريا.لتقييم الخلل الوظيفي في الميتوكوندريا ، استخدمنا تلطيخ JC-1 و MitoSOX Red لتقييم إمكانات غشاء الميتوكوندريا والقدرة على إنتاج الأكسيد الفائق ، على التوالي.كما هو مبين في الشكل التكميلي .27 ، لوحظ تألق أخضر شديد (JC-1) وأحمر (MitoSOX Red) في الخلايا المعالجة بكل من RuDA و RuDA-NPs تحت إشعاع ليزر 808 نانومتر ، مما يشير إلى أن كلا من RuDA و RuDA-NPs شديد الفلورسنت يمكن أن يؤدي بشكل فعال إلى إزالة الاستقطاب من غشاء الميتوكوندريا وإنتاج الأكسيد الفائق.بالإضافة إلى ذلك ، تم تحديد آلية موت الخلية باستخدام التحليل القائم على قياس التدفق الخلوي للملحق في V-FITC / يوديد البروبيديوم (PI).كما هو مبين في الشكل 6E ، عند التعرض للإشعاع بالليزر 808 نانومتر ، تسبب RuDA و RuDA-NP في زيادة معدل موت الخلايا المبرمج المبكر بشكل ملحوظ (الربع الأيمن السفلي) في خلايا MDA-MB-231 مقارنةً بـ PBS أو PBS بالإضافة إلى الليزر.الخلايا المعالجة.ومع ذلك ، عند إضافة Vc ، انخفض معدل موت الخلايا المبرمج لـ RuDA و RuDA-NP بشكل ملحوظ من 50.9٪ و 52.0٪ إلى 15.8٪ و 17.8٪ على التوالي ، مما يؤكد الدور المهم لـ ROS في السمية الضوئية لـ RuDA و RuDA-NP..بالإضافة إلى ذلك ، لوحظ وجود خلايا نخرية طفيفة في جميع المجموعات التي تم اختبارها (الربع العلوي الأيسر) ، مما يشير إلى أن موت الخلايا المبرمج قد يكون الشكل السائد لموت الخلايا الناجم عن RuDA و RuDA-NPs.
نظرًا لأن ضرر الإجهاد التأكسدي هو أحد المحددات الرئيسية لموت الخلايا المبرمج ، فقد تم التحقيق في العامل النووي المرتبط بـ erythroid 2 ، العامل 2 (Nrf2) 62 ، وهو منظم رئيسي لنظام مضادات الأكسدة ، في MDA-MB-231 الذي تمت معالجته من قبل RuDA-NPs.آلية عمل RuDA NPs الناجم عن التشعيع.في الوقت نفسه ، تم الكشف أيضًا عن تعبير بروتين الهيم أوكسيجيناز 1 (HO-1).كما هو مبين في الشكل 6F والشكل التكميلي 29 ، زاد العلاج الضوئي بوساطة RuDA-NP مستويات تعبير Nrf2 و HO-1 مقارنة بمجموعة PBS ، مما يشير إلى أن RuDA-NPs قد تحفز مسارات إشارات الإجهاد التأكسدي.بالإضافة إلى ذلك ، لدراسة التأثير الحراري الضوئي لـ RuDA-NPs63 ، تم أيضًا تقييم التعبير عن بروتين الصدمة الحرارية Hsp70.من الواضح أن الخلايا المعالجة بإشعاع الليزر RuDA-NPs + 808 نانومتر أظهرت زيادة في التعبير عن Hsp70 مقارنة بالمجموعتين الأخريين ، مما يعكس الاستجابة الخلوية لارتفاع الحرارة.
دفعتنا النتائج الرائعة في المختبر إلى التحقيق في أداء RuDA-NP في الجسم الحي في الفئران العارية المصابة بأورام MDA-MB-231.تمت دراسة توزيع أنسجة RuDA NPs من خلال تحديد محتوى الروثينيوم في الكبد والقلب والطحال والكلى والرئتين والأورام.كما يظهر في الشكل.في الشكل 7 أ ، ظهر الحد الأقصى لمحتوى Ore NPs في الأعضاء الطبيعية في وقت الملاحظة الأول (4 ساعات) ، بينما تم تحديد الحد الأقصى للمحتوى في أنسجة الورم بعد 8 ساعات من الحقن ، وربما يرجع ذلك إلى Ore NPs.تأثير EPR لـ LF.وفقًا لنتائج التوزيع ، تم أخذ المدة المثلى للعلاج باستخدام خام NP بعد 8 ساعات من الإعطاء.لتوضيح عملية تراكم RuDA-NPs في مواقع الورم ، تمت مراقبة الخصائص الضوئية (PA) لـ RuDA-NPs من خلال تسجيل إشارات PA لـ RuDA-NPs في أوقات مختلفة بعد الحقن.أولاً ، تم تقييم إشارة PA لـ RuDA-NP في الجسم الحي من خلال تسجيل صور PA لموقع الورم بعد الحقن داخل الورم لـ RuDA-NP.كما هو مبين في الشكل التكميلي 30 ، أظهر RuDA-NPs إشارة PA قوية ، وكان هناك ارتباط إيجابي بين تركيز RuDA-NP وشدة إشارة PA (الشكل التكميلي 30A).بعد ذلك ، تم تسجيل صور PA في الجسم الحي لمواقع الورم بعد الحقن في الوريد لـ RuDA و RuDA-NP في نقاط زمنية مختلفة بعد الحقن.كما هو مبين في الشكل 7 ب ، زادت إشارة PA لـ RuDA-NPs من موقع الورم تدريجياً بمرور الوقت ووصلت إلى هضبة في 8 ساعات بعد الحقن ، بما يتوافق مع نتائج توزيع الأنسجة التي يحددها تحليل ICP-MS.فيما يتعلق بـ RuDA (الشكل التكميلي 30 ب) ، ظهرت شدة إشارة PA القصوى بعد 4 ساعات من الحقن ، مما يشير إلى معدل دخول سريع لـ RuDA في الورم.بالإضافة إلى ذلك ، تم التحقيق في السلوك الإخراجي لـ RuDA و RuDA-NPs من خلال تحديد كمية الروثينيوم في البول والبراز باستخدام ICP-MS.الطريق الرئيسي للتخلص من RuDA (الشكل التكميلي 31) و RuDA-NPs (الشكل 7C) هو عن طريق البراز ، وقد لوحظ التخلص الفعال من RuDA و RuDA-NPs خلال فترة الدراسة التي استمرت 8 أيام ، مما يعني أن RuDA و RuDA-NPs قد يتم التخلص منها بكفاءة من الجسم دون سمية طويلة المدى.
تم تحديد التوزيع الحي الحي لـ RuDA-NP في أنسجة الفئران بواسطة محتوى Ru (النسبة المئوية للجرعة المعطاة من Ru (ID) لكل جرام من الأنسجة) في أوقات مختلفة بعد الحقن.البيانات تعني ± الانحراف المعياري (ن = 3). اختبارات t غير الزوجية على الوجهين * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** p <0.001. اختبارات t غير الزوجية على الوجهين * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии * p <0،05، ** p <0،01 и *** p <0،001. اختبارات t ثنائية الذيل غير الزوجية * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** 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 и *** p <0،001. اختبارات t ثنائية الذيل غير الزوجية * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** p <0.001.صور B PA لمواقع الورم في الجسم الحي عند إثارة 808 نانومتر بعد إعطاء الوريد لـ RuDA-NPs (10 ميكرو مول كجم -1) في نقاط زمنية مختلفة.بعد الحقن الوريدي لـ RuDA NPs (10 ميكرو مول كجم -1) ، تم إفراز C Ru من الفئران بالبول والبراز على فترات زمنية مختلفة.البيانات تعني ± الانحراف المعياري (ن = 3).
تمت دراسة قدرة التسخين لـ RuDA-NP في الجسم الحي في الفئران العارية مع أورام MDA-MB-231 و RuDA للمقارنة.كما يظهر في الشكل.في الشكل 8 أ والشكل التكميلي 32 ، أظهرت مجموعة التحكم (المحلول الملحي) تغيرًا أقل في درجة الحرارة (ΔT ≈ 3 درجة مئوية) بعد 10 دقائق من التعرض المستمر.ومع ذلك ، زادت درجة حرارة RuDA-NPs و RuDA بسرعة مع درجات حرارة قصوى تبلغ 55.2 و 49.9 درجة مئوية ، على التوالي ، مما يوفر ارتفاعًا كافيًا في الحرارة لعلاج السرطان في الجسم الحي.قد تكون الزيادة الملحوظة في درجة الحرارة المرتفعة لـ RuDA NPs (ΔT ≈ 24 ° C) مقارنة بـ RuDA (ΔT ≈ 19 ° C) بسبب نفاذية وتراكم أفضل في أنسجة الورم بسبب تأثير EPR.
صور حرارية بالأشعة تحت الحمراء للفئران المصابة بأورام MDA-MB-231 مشععة بالليزر 808 نانومتر في أوقات مختلفة بعد 8 ساعات من الحقن.يتم عرض صور تمثيلية لأربعة تكرارات بيولوجية من كل مجموعة.ب حجم الورم النسبي وج متوسط ​​كتلة الورم لمجموعات مختلفة من الفئران أثناء العلاج.د- منحنيات أوزان الجسم لمجموعات مختلفة من الفئران.إشعاع ليزر بطول موجي 808 نانومتر بقوة 0.5 واط / سم 2 لمدة 10 دقائق (300 ج / سم 2).أشرطة الخطأ ، يعني ± الانحراف المعياري (ن = 3). اختبارات t غير الزوجية على الوجهين * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** p <0.001. اختبارات t غير الزوجية على الوجهين * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии * p <0،05، ** p <0،01 и *** p <0،001. اختبارات t ثنائية الذيل غير الزوجية * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** 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 и *** p <0،001. اختبارات t ثنائية الذيل غير الزوجية * p <0.05 ، ** p <0.01 ، و *** p <0.001. صور تلطيخ E H&E للأعضاء والأورام الرئيسية من مجموعات العلاج المختلفة ، بما في ذلك مجموعات Saline و Saline + Laser و RuDA و RuDA + Laser و RuDA-NPs و RuDA-NPs + Laser. صور تلطيخ E H&E للأعضاء والأورام الرئيسية من مجموعات العلاج المختلفة ، بما في ذلك مجموعات Saline و Saline + Laser و RuDA و RuDA + Laser و RuDA-NPs و RuDA-NPs + Laser. 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. صور تلطيخ E H&E للأعضاء والأورام الرئيسية من مجموعات العلاج المختلفة ، بما في ذلك مجموعات العلاج بالمحلول الملحي ، والمحلول الملحي + الليزر ، و RuDA ، و RuDA + Laser ، و RuDA-NPs ، و RuDA-NPs + Laser groups.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 、 RuDA 、 RuDA + 激光 、 RuDA-NPs 和 RuDA-NPs + 激光 组。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. تلطيخ E H&E للأعضاء والأورام الرئيسية من مجموعات العلاج المختلفة بما في ذلك الليزر المالح والملحي + الليزر و RuDA و RuDA + laser و RuDA-NPs و RuDA-NPs + laser.شريط النطاق: 60 ميكرومتر.
تم تقييم تأثير العلاج بالضوء في الجسم الحي باستخدام RuDA و RuDA NPs حيث تم حقن الفئران العارية المصابة بأورام MDA-MB-231 عن طريق الوريد باستخدام RuDA أو RuDA NPs بجرعة واحدة من 10.0 ميكرو مول كجم -1 عبر الوريد الذيل ، ثم 8 بعد ساعات من الحقن.تشعيع الليزر بطول موجي 808 نانومتر.كما هو مبين في الشكل 8 ب ، زادت أحجام الورم بشكل كبير في مجموعات المياه المالحة والليزر ، مما يشير إلى أن الإشعاع الملحي أو الليزر 808 كان له تأثير ضئيل على نمو الورم.كما هو الحال في المجموعة المالحة ، لوحظ نمو الورم السريع أيضًا في الفئران التي عولجت باستخدام RuDA-NPs أو RuDA في غياب تشعيع الليزر ، مما يدل على انخفاض سُميتها الداكنة.في المقابل ، بعد التشعيع بالليزر ، تسبب كل من علاج RuDA-NP و RuDA في حدوث تراجع كبير في الورم مع انخفاض في حجم الورم بنسبة 95.2٪ و 84.3٪ على التوالي ، مقارنة بالمجموعة المعالجة بمحلول ملحي ، مما يشير إلى تآزر ممتاز PDT.، بوساطة تأثير RuDA / CHTV.- NP أو Ore. بالمقارنة مع RuDA ، أظهر RuDA NPs تأثيرًا علاجيًا ضوئيًا أفضل ، والذي كان يرجع أساسًا إلى تأثير EPR لـ RuDA NPs.تم تقييم نتائج تثبيط نمو الورم بشكل أكبر عن طريق وزن الورم المستأصل في اليوم 15 من العلاج (الشكل 8C والشكل التكميلي 33).كان متوسط ​​كتلة الورم في الفئران المعالجة بـ RuDA-NP والفئران المعالجة بـ RuDA 0.08 و 0.27 جم ، على التوالي ، والتي كانت أخف بكثير من المجموعة الضابطة (1.43 جم).
بالإضافة إلى ذلك ، تم تسجيل وزن جسم الفئران كل ثلاثة أيام لدراسة السمية المظلمة لـ RuDA-NPs أو RuDA في الجسم الحي.كما هو مبين في الشكل 8 د ، لم يلاحظ أي فروق ذات دلالة إحصائية في وزن الجسم لجميع مجموعات العلاج. علاوة على ذلك ، تم إجراء تلطيخ الهيماتوكسيلين والأيوزين (H&E) للأعضاء الرئيسية (القلب والكبد والطحال والرئة والكلى) من مجموعات العلاج المختلفة. علاوة على ذلك ، تم إجراء تلطيخ الهيماتوكسيلين والأيوزين (H&E) للأعضاء الرئيسية (القلب والكبد والطحال والرئة والكلى) من مجموعات العلاج المختلفة. Кроме того, было проведено окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селезенки, легких и почек) из разных групп лечения. بالإضافة إلى ذلك ، تم إجراء تلطيخ الهيماتوكسيلين والأيوزين (H&E) للأعضاء الرئيسية (القلب والكبد والطحال والرئتين والكلى) من مجموعات العلاج المختلفة.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 苏木 精 和 伊 红 (H&E) 染色。 (هو) Кроме того, проводили окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селезенки, легких и почек) в различных группах лечения. بالإضافة إلى ذلك ، تم إجراء تلطيخ الهيماتوكسيلين والأيوزين (H&E) للأعضاء الرئيسية (القلب والكبد والطحال والرئة والكلى) في مجموعات علاجية مختلفة.كما يظهر في الشكل.8E ، صور تلطيخ H&E لخمسة أعضاء رئيسية من مجموعات RuDA-NPs و RuDA لا تظهر أي تشوهات واضحة أو أضرار في الأعضاء. 8E ، صور تلطيخ H&E لخمسة أعضاء رئيسية من مجموعات RuDA-NPs و RuDA لا تظهر أي تشوهات واضحة أو أضرار في الأعضاء.كما يظهر في الشكل.8E، изображения окрашивания H&E основных органов из групп RuDA-NPs и RuDA не демонстрируют явоных анируютйлоных لا تظهر صور 8E و H&E تلطيخ خمسة أعضاء رئيسية من مجموعات RuDA-NPs و RuDA أي تشوهات أو آفات واضحة في الأعضاء.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 异常 或 器官 损伤。如图 8E 所示 ， 来自 RuDA-NPs 和 RuDA 组 的 五个 主要 器官 的 H&E ак показано на рисунке 8E، изображения окрашивания H&E основных органов из групп RuDA-NPs и RuDA знимарания. كما هو موضح في الشكل 8E ، لم تظهر صور تلطيخ H&E للأعضاء الخمسة الرئيسية من مجموعات RuDA-NPs و RuDA أي تشوهات واضحة أو تلف في الأعضاء.أظهرت هذه النتائج أن لا RuDA-NP ولا RuDA أظهروا علامات سمية في الجسم الحي. علاوة على ذلك ، أظهرت صور تلطيخ H&E للأورام أن كلاً من مجموعتي RuDA + Laser و RuDA-NPs + Laser يمكن أن تسبب تدميرًا شديدًا للخلايا السرطانية ، مما يدل على الفعالية العلاجية الضوئية الممتازة في الجسم الحي لـ RuDA و RuDA-NPs. علاوة على ذلك ، أظهرت صور تلطيخ H&E للأورام أن كلاً من مجموعتي RuDA + Laser و RuDA-NPs + Laser يمكن أن تسبب تدميرًا شديدًا للخلايا السرطانية ، مما يدل على الفعالية العلاجية الضوئية الممتازة في الجسم الحي لـ RuDA و RuDA-NPs.بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت صور الورم المصبوغ بالهيماتوكسيلين إيوزين أن كلا من مجموعتي RuDA + Laser و RuDA-NPs + Laser يمكنهما إحداث تدمير شديد للخلايا السرطانية ، مما يدل على فعالية العلاج الضوئي الفائقة لـ RuDA و RuDA-NPs في الجسم الحي.此外 ， 肿瘤 的 H&E 染色 图像 显示 ， RuDA + Laser 和 RuDA-NPs + Laser 组 均可 导致 严重 的 癌细胞 破坏 ， 证明 了 RuDA 和 RuDA-NPs 的 优异 的 体内 光 疗 功效。此外 ， 肿瘤 的 & e 染色 显示 ， ruda + ليزر 和 ruda-nps + ليزر 组 均 导致 的 癌细胞 破坏 ， 证明 ruda 和 ruda-nps 的 的 体内 光 疗。。。بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت صور الورم المصبوغ بالهيموكسيلين والأيوزين أن كلا من مجموعتي RuDA + Laser و RuDA-NPs + Laser أسفرتا عن تدمير شديد للخلايا السرطانية ، مما يدل على فعالية العلاج الضوئي الفائقة لـ RuDA و RuDA-NPs في الجسم الحي.
في الختام ، تم تصميم المركب Ru (II) -arene (RuDA) المعدني العضوي مع روابط من نوع DA لتسهيل عملية ISC باستخدام طريقة التجميع.يمكن لـ RuDA المُصنَّع أن يتجمع ذاتيًا من خلال التفاعلات غير التساهمية لتشكيل أنظمة فوق الجزيئات المشتقة من RuDA ، وبالتالي تسهيل تكوين 1O2 والتحويل الحراري الضوئي الفعال لعلاج السرطان الناجم عن الضوء.من الجدير بالذكر أن RuDA الأحادي لم يولد 1O2 تحت إشعاع الليزر عند 808 نانومتر ، ولكن يمكن أن يولد كمية كبيرة من 1O2 في الحالة المجمعة ، مما يدل على عقلانية وكفاءة تصميمنا.أظهرت الدراسات اللاحقة أن التجميع فوق الجزيئي يمنح RuDA بخصائص فيزيائية ضوئية وكيميائية ضوئية محسنة ، مثل امتصاص الانزياح الأحمر ومقاومة التبييض الضوئي ، وهو أمر مرغوب فيه للغاية لمعالجة PDT و PTT.أظهرت التجارب في المختبر وفي الجسم الحي أن RuDA NPs ذات التوافق الحيوي الجيد والتراكم الجيد في الورم تظهر نشاطًا ممتازًا مضادًا للسرطان الناجم عن الضوء عند تشعيع الليزر بطول موجة 808 نانومتر.وبالتالي ، فإن RuDA NPs ككواشف فعالة ثنائية النسق PDT / PTW ستثري مجموعة المحسسات الضوئية التي يتم تنشيطها عند أطوال موجية تزيد عن 800 نانومتر.يوفر التصميم المفاهيمي للنظام فوق الجزيئي طريقًا فعالًا لمُحسِسات ضوئية تنشط باستخدام NIR مع تأثيرات تحسس ضوئي ممتازة.
تم الحصول على جميع المواد الكيميائية والمذيبات من الموردين التجاريين واستخدامها دون مزيد من التنقية.تم شراء RuCl3 من شركة Boren Precious Metals Co.، Ltd. (Kunming ، الصين).[(η6-p-cym) Ru (fendio) Cl] Cl (fendio = 1،10-phenanthroline-5،6-dione) و 4،7-bis [4- (N ، N-diphenylamino) فينيل] -5 ، تم تصنيع 6-Diamino-2،1،3-benzothiadiazole وفقًا للدراسات السابقة 64،65.تم تسجيل أطياف الرنين المغناطيسي النووي على مطياف Bruker Avance III-HD 600 MHz في مركز الاختبار التحليلي بجامعة Southeastern باستخدام d6-DMSO أو CDCl3 كمذيب.التحولات الكيميائية δ ترد في جزء في المليون.فيما يتعلق بـ tetramethylsilane ، وثوابت التفاعل J تُعطى بالقيم المطلقة بالهرتز.تم إجراء قياس الطيف الكتلي عالي الدقة (HRMS) على أداة Agilent 6224 ESI / TOF MS.تم إجراء التحليل الأولي لـ C و H و N على محلل عناصر Vario MICROCHNOS (Elementar).تم قياس الأطياف المرئية للأشعة فوق البنفسجية على مقياس الطيف الضوئي Shimadzu UV3600.تم تسجيل أطياف الإسفار على مقياس الطيف Shimadzu RF-6000.تم تسجيل أطياف EPR على أداة Bruker EMXmicro-6/1.تمت دراسة شكل وبنية العينات المحضرة على أجهزة FEI Tecnai G20 (TEM) و Bruker Icon (AFM) التي تعمل بجهد 200 كيلو فولت.تم إجراء تشتت الضوء الديناميكي (DLS) على محلل Nanobrook Omni (Brookhaven).تم قياس الخواص الكهروكيميائية الضوئية على إعداد كهروكيميائي (CHI-660 ، الصين).تم الحصول على صور ضوئية باستخدام نظام FUJIFILM VisualSonics Vevo® LAZR.تم الحصول على صور متحد البؤر باستخدام مجهر أوليمبوس FV3000 متحد البؤر.تم إجراء تحليل FACS على مقياس التدفق الخلوي BD Calibur.تم إجراء تجارب كروماتوجرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC) على نظام Waters Alliance e2695 باستخدام كاشف 2489 UV / Vis.تم تسجيل اختبارات كروماتوغرافيا الجل (GPC) على أداة Thermo ULTIMATE 3000 باستخدام كاشف معامل الانكسار ERC RefratoMax520.
[(η6-p-cym) Ru (fendio) Cl] Cl (fendio = 1،10-phenanthroline-5،6-dione) 64 (481.0 مجم ، 1.0 مللي مول) ، 4،7-bis [4 - (N ، تم تقليب N-diphenylamino) phenyl] -5،6-Diamino-2،1،3-benzothiadiazole 65 (652.0 مجم ، 1.0 ملي مول) وحمض الخليك الجليدي (30 مل) في ثلاجة الراجع لمدة 12 ساعة.ثم تمت إزالة المذيب في وسط مفرغ باستخدام مبخر دوار.تمت تنقية المتبقي الناتج بواسطة كروماتوجراف عمود الوميض (هلام السيليكا ، CH2Cl2: MeOH = 20: 1) للحصول على RuDA كمسحوق أخضر (العائد: 877.5 مجم ، 80٪).فتحة الشرج.محسوبة لـ C64H48Cl2N8RuS: C 67.84، H 4.27، N 9.89.تم العثور عليها: 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، 4 H)، 7.44 (s، 8 H)، 7.21 (d، J = 31.2 هرتز ، 16 ساعة) ، 6.47 (ثانية ، 2 ساعة) ، 6.24 (ثانية ، 2 ساعة) ، 2.69 (ثانية ، 1 ساعة) ، 2.25 (ثانية ، 3 ساعات) ، 0.99 (ثانية ، 6 ساعات).13c نانومتر (150 ميجا هرتز ، D6-DMSO) ، δ (جزء في المليون) 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 ، 103.49 ، 103.49 ، 103 ، 86.52 ، 84.75 ، 63.29 ، 30.90 ، 22.29 ، 18.83.ESI-MS: m / z [M-Cl] + = 1097.25.
تخليق 4،7-مكرر [4- (N ، N-diethylamino) فينيل-5،6-ديامينو-2،1،3-بنزوثياديازول (L2): تم تصنيع L2 على خطوتين.تمت إضافة Pd (PPh3) 4 (46 مجم ، 0.040 ملي مول) إلى محلول N ، N-diethyl-4- (ثلاثي بوتيلستانيل) الأنيلين (1.05 جم ، 2.4 ملي مول) و 4،7-ديبرومو-5،6-دينيترو - 2 ، 1.3-بنزوثياديازول (0.38 جم ، 1.0 ملي مول) في التولوين الجاف (100 مل).تم تقليب الخليط عند 100 درجة مئوية لمدة 24 ساعة.بعد إزالة التولوين في وسط مفرغ ، يتم غسل المادة الصلبة الناتجة باستخدام إيثر البترول.ثم تم تقليب خليط من هذا المركب (234.0 مجم ، 0.45 ملي مول) ومسحوق حديد (0.30 جم ، 5.4 ملي مول) في حمض أسيتيك (20 مل) عند 80 درجة مئوية لمدة 4 ساعات.يصب خليط التفاعل في ماء وتجمع المادة الصلبة البنية الناتجة بالترشيح.تمت تنقية المنتج مرتين بواسطة التسامي الفراغي لإعطاء مادة صلبة خضراء (126.2 مجم ، 57٪ إنتاجية).فتحة الشرج.محسوبة لـ C26H32N6S: C 67.79، H 7.00، N 18.24.تم العثور عليها: C 67.84 ، H 6.95 ، H 18.16.1H NMR (600 ميجا هرتز ، CDCl3) ، δ (جزء في المليون) 7.42 (د ، 4 ساعات) ، 6.84 (د ، 4 ساعات) ، 4.09 (ث ، 4 ساعات) ، 3.42 (د ، 8 ساعات) ، 1.22 (ثانية ، 12 ساعة).13С NMR (150 ميجا هرتز ، CDCl3) ، δ (جزء في المليون) 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.
تم تحضير المركبات وتنقيتها باتباع إجراءات مماثلة لـ RuDA.فتحة الشرج.محسوبة لـ C48H48Cl2N8RuS: C 61.27، H 5.14، N 11.91.تم العثور على: 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 (ث ، 4 ساعات) ، 6.93 (ث ، 4 ساعات) ، 6.48 (د ، 2 س) ، 6.34 (ث ، 2 س) ، 3.54 (ر ، 8 س) ، 2.80 (م ، 1 س) ، 2.33 (ث ، 3 س) ، 1.31 (ر ، 12 ح) ، 1.07 (ث ، 6 ح).13c nmr (151 ميجا هرتز ، CDCL3) ، δ (جزء في المليون) 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 ، 87.0 ، 84.4.، 38.06 ، 31.22 ، 29.69 ، 22.29 ، 19.19 ، 14.98 ، 12.93.ESI-MS: m / z [M-Cl] + = 905.24.
تم إذابة RuDA في MeOH / H O (5/95 ، ت / ت) بتركيز 10 ميكرومتر.تم قياس طيف الامتصاص لـ RuDA كل 5 دقائق على مقياس الطيف الضوئي Shimadzu UV-3600 تحت التشعيع بضوء الليزر بطول موجة 808 نانومتر (0.5 واط / سم 2).تم تسجيل أطياف ICG تحت نفس الظروف مثل المعيار.
تم تسجيل أطياف EPR على مطياف Bruker EMXmicro-6/1 بقوة ميكروويف 20 ميغاواط ، ونطاق مسح يبلغ 100 غم ، وتعديل مجال 1 غ. تم استخدام (TEMP) و 5،5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) كمصائد تدور.تم تسجيل أطياف الرنين المغزلي للإلكترون لمحاليل مختلطة من RuDA (50 ميكرومتر) و TEMF (20 ملي مولار) أو DMPO (20 ملي مولار) تحت تأثير إشعاع الليزر بطول موجة 808 نانومتر (0.5 واط / سم 2).
تم إجراء حسابات DFT و TD-DFT لـ RuDA عند مستويات PBE1PBE / 6–31 G * // LanL2DZ في محلول مائي باستخدام برنامج Gaussian 1666،67،68.تم تخطيط توزيعات HOMO-LUMO والثقوب والإلكترون للحالة المثارة ذات الطاقة المنخفضة RuDA باستخدام برنامج GaussView (الإصدار 5.0).
حاولنا أولاً قياس كفاءة توليد 1O2 RuDA باستخدام التحليل الطيفي التقليدي للأشعة فوق البنفسجية باستخدام ICG (ΦΔ = 0.002) كمعيار ، لكن التحلل الضوئي لـ ICG أثر بشدة على النتائج.وهكذا ، تم قياس العائد الكمي لـ 1O2 RuDA عن طريق الكشف عن تغير في شدة مضان ABDA عند حوالي 428 نانومتر عند تشعيعها بالليزر بطول موجة 808 نانومتر (0.5 واط / سم 2).تم إجراء التجارب على RuDA و RuDA NPs (20 ميكرومتر) في الماء / DMF (98/2 ، v / v) التي تحتوي على ABDA (50 ميكرومتر).تم حساب العائد الكمي لـ 1O2 باستخدام الصيغة التالية: ΦΔ (PS) = ΦΔ (ICG) × (rFS / APS) / (rICG / AICG).rPS و rICG هي معدلات تفاعل ABDA مع 1O2 التي تم الحصول عليها من المحسس الضوئي و ICG ، على التوالي.APS و AICG هما امتصاص المحسس الضوئي و ICG عند 808 نانومتر ، على التوالي.
تم إجراء قياسات AFM في ظروف سائلة باستخدام وضع المسح على نظام Bruker Dimension Icon AFM.باستخدام بنية مفتوحة مع خلايا سائلة ، تم غسل الخلايا مرتين بالإيثانول وتجفيفها بتيار من النيتروجين.أدخل الخلايا المجففة في الرأس البصري للمجهر.ضع قطرة من العينة على الفور في بركة السائل وضعها على الكابول باستخدام حقنة بلاستيكية معقمة يمكن التخلص منها وإبرة معقمة.يتم وضع قطرة أخرى مباشرة على العينة ، وعندما يتم خفض الرأس البصري ، تندمج القطرتان ، وتشكلان هلالة بين العينة وخزان السائل.تم إجراء قياسات AFM باستخدام ناتئ نيتريد على شكل V من SCANASYST-FLUID (Bruker ، صلابة k = 0.7 N m-1 ، f0 = 120-180 كيلو هرتز).
تم الحصول على كروماتوجرام HPLC على نظام Waters e2695 المجهز بعمود Phoenix C18 (250 × 4.6 مم ، 5 ميكرومتر) باستخدام كاشف 2489 UV / Vis.الطول الموجي للكاشف 650 نانومتر.كانت المرحلتان المتحركتان A و B عبارة عن ماء وميثانول ، على التوالي ، وكان معدل تدفق الطور المتحرك 1.0 مل · دقيقة -1.كان التدرج (المذيب B) كما يلي: 100٪ من 0 إلى 4 دقائق ، و 100٪ إلى 50٪ من 5 إلى 30 دقيقة ، وإعادة التعيين إلى 100٪ من 31 إلى 40 دقيقة.تمت إذابة الخام في محلول مختلط من الميثانول والماء (50/50 ، بالحجم) بتركيز 50 ميكرومتر.كان حجم الحقن 20 ميكرولتر.
تم تسجيل فحوصات GPC على أداة Thermo ULTIMATE 3000 مجهزة بعمودين PL aquagel-OH MIXED-H (2 × 300 × 7.5 مم ، 8 ميكرومتر) وكاشف معامل الانكسار ERC RefratoMax520.تمت تصفية عمود GPC بالماء بمعدل تدفق 1 مل / دقيقة عند 30 درجة مئوية.تم إذابة Ore NPs في محلول PBS (الرقم الهيدروجيني = 7.4 ، 50 ميكرومتر) ، كان حجم الحقن 20 ميكرولتر.
تم قياس التيارات الضوئية على إعداد كهروكيميائي (CHI-660B ، الصين).تم قياس الاستجابات الكهروضوئية عند تشغيل وإيقاف الليزر (808 نانومتر ، 0.5 واط / سم 2) بجهد 0.5 فولت في صندوق أسود ، على التوالي.تم استخدام خلية قياسية ثلاثية الأقطاب مع قطب كربون زجاجي على شكل حرف L (GCE) كقطب كهربائي عامل ، وقطب كالوميل قياسي (SCE) كقطب مرجعي ، وقرص بلاتيني كقطب كهربائي مضاد.تم استخدام محلول 0.1 مولار Na2SO4 كإلكتروليت.
تم شراء خط خلايا سرطان الثدي البشري MDA-MB-231 من KeyGEN Biotec Co.، LTD (نانجينغ ، الصين ، رقم الكتالوج: KG033).نمت الخلايا في طبقات أحادية في Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM ، نسبة عالية من الجلوكوز) مكمل بمحلول 10 ٪ من مصل بقري جنيني (FBS) ، بنسلين (100 ميكروغرام / مل) وستربتومايسين (100 ميكروغرام / مل).تمت زراعة جميع الخلايا عند 37 درجة مئوية في جو رطب يحتوي على 5٪ من ثاني أكسيد الكربون.
تم استخدام اختبار MTT لتحديد السمية الخلوية لـ RuDA و RuDA-NPs في وجود وغياب إشعاع الضوء ، مع أو بدون Vc (0.5 مم).نمت الخلايا السرطانية MDA-MB-231 في 96 طبقًا جيدًا بكثافة خلية تبلغ حوالي 1 × 105 خلية / مل / بئر وحضنت لمدة 12 ساعة عند 37.0 درجة مئوية في جو من 5 ٪ CO2 و 95 ٪ هواء.تمت إضافة RuDA و RuDA NPs المذابة في الماء إلى الخلايا.بعد 12 ساعة من الحضانة ، تعرضت الخلايا لإشعاع ليزر 0.5 وات سم -2 بطول موجة 808 نانومتر لمدة 10 دقائق (300 ج سم -2) ثم تم تحضينها في الظلام لمدة 24 ساعة.ثم تم تحضين الخلايا باستخدام MTT (5 مجم / مل) لمدة 5 ساعات أخرى.أخيرًا ، قم بتغيير الوسيط إلى DMSO (200 ميكرولتر) لإذابة بلورات فورمازان الأرجواني الناتجة.تم قياس قيم OD باستخدام قارئ صفيحة ميكروسكوبية بطول موجة 570/630 نانومتر.تم حساب قيمة IC لكل عينة باستخدام برنامج SPSS من منحنيات الاستجابة للجرعة التي تم الحصول عليها من ثلاث تجارب مستقلة على الأقل.
عولجت خلايا MDA-MB-231 باستخدام RuDA و RuDA-NP بتركيز 50 ميكرومتر.بعد 12 ساعة من الحضانة ، تم تشعيع الخلايا بالليزر بطول موجة 808 نانومتر وبطاقة 0.5 واط / سم 2 لمدة 10 دقائق (300 جول / سم 2).في مجموعة فيتامين ج (Vc) ، عولجت الخلايا بـ 0.5 ملي مولار قبل التشعيع بالليزر.تم تحضين الخلايا بعد ذلك في الظلام لمدة 24 ساعة إضافية ، ثم ملطخة بـ calcein AM و propidium iodide (20 ميكروغرام / مل ، 5 ميكرولتر) لمدة 30 دقيقة ، ثم غسلها باستخدام PBS (10 ميكرولتر ، درجة الحموضة 7.4).صور الخلايا الملطخة.