研究目的
研究聚乙二醇化中空金纳米颗粒在乳腺癌模型中用于体外联合X射线放疗与光热治疗及体内增强CT成像的应用。
研究成果
mPEG@HGNPs成功合成并展现出优异的光热转换性能、X射线衰减能力、放射增敏效应及生物相容性。该材料通过PEG修饰实现肿瘤靶向性提升,在体外呈现协同抗肿瘤效果,在体内增强CT成像质量,有望成为癌症治疗的多功能制剂。
研究不足
该研究仅限于体外和动物模型;尚未进行人体适用性测试。潜在局限性包括肿瘤模型的特异性,以及纳米粒子剂量需进一步优化和长期毒性研究的必要性。
1:实验设计与方法选择:
研究涉及合成并表征聚乙二醇化中空金纳米颗粒(mPEG@HGNPs),评估其光热转换、X射线衰减、放射增敏、细胞毒性、细胞摄取能力,以及在乳腺癌模型中的体内CT成像与生物分布。方法包括合成、动态光散射、透射电镜、傅里叶变换红外光谱、MTT检测、ICP-MS、γ-H2AX染色、CT扫描及组织病理学分析。
2:样本选择与数据来源:
人肝细胞系LO2、乳腺癌细胞系MCF7和4T1,雌性BALB/c小鼠用于异种移植和原位肿瘤模型。纳米颗粒为实验室自制。
3:乳腺癌细胞系MCF7和4T1,雌性BALB/c小鼠用于异种移植和原位肿瘤模型。纳米颗粒为实验室自制。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括Astrophysics Torrex X射线检测系统(型号120D)、酶标仪(BioTek)、MDS-6G微波消解系统、荧光显微镜(DSZ2000)、宏观CT扫描仪(Hiscan M1001 Macro CT)及CT扫描仪(Iweon多模态系统,西门子)。材料包括中空金纳米颗粒、mPEG-SH、MTT、DMSO、羟基自由基检测试剂盒、抗体、DAPI、碘海醇及多种生化试剂盒。
4:0)、宏观CT扫描仪(Hiscan M1001 Macro CT)及CT扫描仪(Iweon多模态系统,西门子)。材料包括中空金纳米颗粒、mPEG-SH、MTT、DMSO、羟基自由基检测试剂盒、抗体、DAPI、碘海醇及多种生化试剂盒。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:纳米颗粒合成、表征、体外光热与羟基自由基检测、细胞毒性实验、细胞摄取定量、体外放疗与联合治疗、CT衰减测量、荷瘤小鼠体内CT成像、器官生物分布及毒性评估。
5:数据分析方法:
采用SPSS 22.0进行Student's t检验,统计学显著性设为p<0.05。CT值通过Image J软件测量。
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CT Scanner
Iweon Multimodality system
SIEMENS
Used for in vivo CT imaging in tumor-bearing mice.
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X-ray Inspection System
Model 120D
Astrophysics
Used for X-ray irradiation in hydroxyl radical detection experiments.
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Microplate Reader
BioTek
Used to measure absorbance in MTT assays for cytotoxicity evaluation.
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Microwave Digestion System
MDS-6G
SINEO
Used for digesting cell suspensions to measure Au uptake by ICP-MS.
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Fluorescence Microscope
DSZ2000
Used for visualizing cells stained with DAPI and antibodies in γ-H2AX staining.
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Macro CT Scanner
Hiscan M1001 Macro CT
Suzhou Hiscan Information Technology Co., Ltd
Used for in vitro CT attenuation measurements.
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Hydroxyl Free Radical assay kit
A018
Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute
Used to detect hydroxyl radicals generated after X-ray irradiation.
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Cell lysis buffer
RIPA
Beyotime
Used for lysing cells in cellular uptake experiments.
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BCA kit
Beyotime
Used to determine protein content in cell suspensions.
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Iohexol
Yangtze River Pharmaceutical Group
Used as a commercial contrast agent for comparison in CT imaging experiments.
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