本發(fā)明屬于納米生物材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用作腫瘤光熱消融診療劑的鉑銅納米晶及制備方法。
背景技術(shù):
隨著納米科技的發(fā)展,貴金屬納米材料因其所固有的表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和界面效應(yīng)的有效疊加,具備突出的催化性質(zhì)、電磁性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì),使其已經(jīng)成為納米科技領(lǐng)域中最富有活力的分支學(xué)科,并且在現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防和高科技發(fā)展中起著重要作用。
近年以來(lái),鉑基納米材料以其優(yōu)良的光熱轉(zhuǎn)化、加氫催化及電學(xué)傳感等性能,在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而作為一種稀有的貴金屬,其有限的全球儲(chǔ)量和昂貴的價(jià)格嚴(yán)重制約了鉑基納米材料的廣泛應(yīng)用。為解決這個(gè)棘手的問(wèn)題,當(dāng)前較為成果的方案之一是將鉑與另外一種或幾種金屬?gòu)?fù)合得到復(fù)合納米晶。通過(guò)這種方式既可以減少貴金屬鉑的使用量,又可以通過(guò)形貌效應(yīng)所產(chǎn)生的獨(dú)特表面結(jié)構(gòu),使這些材料的特性發(fā)生新的突越。鑒于此,復(fù)合金屬納米材料的形貌可控合成成為目前納米材料領(lǐng)域中備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)。
腫瘤的光熱消融是采用能夠在病灶部位產(chǎn)生過(guò)高熱以殺死腫瘤細(xì)胞的一種方法,該方法主要利用具有光熱轉(zhuǎn)換性能的診療劑和具有較深的機(jī)體組織穿透能力的近紅外激光,近紅外光在機(jī)體內(nèi)部較深位置處有效激發(fā)診療劑,將光能轉(zhuǎn)換為熱能,進(jìn)而利用局部過(guò)高熱將靶區(qū)腫瘤殺滅。在此過(guò)程中,由于正常機(jī)體組織相較于腫瘤組織能夠耐受更高的溫度,故在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí)又不對(duì)正常機(jī)體組織帶來(lái)?yè)p傷,對(duì)人體具有較小的副作用,將其應(yīng)用于腫瘤治療相較于傳統(tǒng)手段具有很大的優(yōu)勢(shì)。但是,在這一過(guò)程中,離不了近紅外光熱轉(zhuǎn)換劑,即診療劑,只有在近紅外光熱轉(zhuǎn)換劑的作用下才能將光能轉(zhuǎn)化為熱能,從而實(shí)現(xiàn)光熱消融腫瘤治療,故而高效光熱轉(zhuǎn)換劑的開發(fā)至關(guān)重要。當(dāng)前,將鉑銅雙金屬納米晶開發(fā)成為近紅外光熱轉(zhuǎn)化劑并應(yīng)用與腫瘤的光熱消融治療還未見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種用作腫瘤光熱消融診療劑的鉑銅雙金屬納米晶及其制備方法,將鉑銅雙金屬納米晶開發(fā)成為制備方法簡(jiǎn)單、成本低廉且具有良好的人體內(nèi)生物安全性的新型近紅外光熱轉(zhuǎn)化劑,并將其應(yīng)用到腫瘤的光熱消融中,具有較高的光熱轉(zhuǎn)換效率和良好的生物相容性。
本發(fā)明提供一種用作腫瘤光熱消融診療劑的鉑銅雙金屬納米晶,所述鉑銅雙金屬納米晶的粒徑范圍為5~200nm,基本結(jié)構(gòu)式為ptcun,其中n的范圍在0~5之間。
進(jìn)一步的,所述鉑銅雙金屬納米晶的形貌為立方體、球形、雪花狀和片層狀中的一種或幾種。
進(jìn)一步的,所述鉑銅雙金屬納米晶用于腫瘤光熱消融的光波長(zhǎng)適用范圍為700-1100nm。
本發(fā)明還提供一種所述鉑銅雙金屬納米晶的制備方法,包括以下步驟:
步驟一、將含陽(yáng)離子表面活性劑的油胺溶液加入到四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼高壓反應(yīng)釜中,再將前驅(qū)鉑鹽和前驅(qū)銅鹽共同溶解于不高于100ml的油胺溶液中,得混合液;其中,混合液中陽(yáng)離子表面活性劑的濃度為0.01~0.2mol/l,前驅(qū)鉑鹽的濃度為0.02~0.08mol/l,前驅(qū)銅鹽的濃度為0.02~0.4mol/l;然后于150~270℃條件下反應(yīng)2~48小時(shí),攪拌速度為50~1000rpm/min,反應(yīng)完成后在攪拌條件下冷卻至室溫,得鉑銅雙金屬納米晶溶液;
步驟二、將丙酮和步驟一中所制得的鉑銅雙金屬納米晶溶液按照0.1:1~1:0.1的體積比混合,然后用微孔濾膜或以1000~12000rpm/min速度離心3~120min進(jìn)行分離,得沉淀物;將所得沉淀物以相同方式重復(fù)洗滌4~10次,然后于30~150℃的真空干燥箱中干燥5~120h,得鉑銅雙金屬納米晶。
進(jìn)一步的,步驟一中所述陽(yáng)離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、二癸基二甲基氯化銨或其它任意季銨化合物中的一種或幾種。
進(jìn)一步的,步驟一中所述前驅(qū)鉑鹽為乙酰丙酮鉑、二亞硝基二胺合鉑、六羥基合鉑酸鉀、氯鉑酸和氯鉑酸鹽中的一種或幾種。
進(jìn)一步的,步驟一中所述前驅(qū)銅鹽為乙酰丙酮銅、氯化銅、硝酸銅、硫酸銅、碳酸銅和氫氧化銅中的一種或幾種。
本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明所述用作診療劑的鉑銅納米晶成本低廉,通過(guò)調(diào)整合成鉑銅雙金屬納米材料中鉑銅的質(zhì)量百分比,大大削減了前驅(qū)鉑鹽的用量,降低了傳統(tǒng)純鉑材料的制造成本,制備過(guò)程中的其他原料均為常規(guī)試劑,且普遍價(jià)格便宜;制備簡(jiǎn)單,通過(guò)前驅(qū)鉑鹽、銅鹽及陽(yáng)離子表面活性劑的簡(jiǎn)單混合,一步法即可大量制備鉑銅雙金屬納米晶,所需制備設(shè)備僅為油浴鍋及反應(yīng)釜,易于大批量生產(chǎn);粒徑可控,形貌規(guī)則,可以根據(jù)需要調(diào)整鉑銅雙金屬納米晶的粒徑大小,以實(shí)現(xiàn)不同的臨床需求。
2、在本發(fā)明所述鉑銅雙金屬納米晶的制備過(guò)程中,合成條件和成分濃度對(duì)于調(diào)控鉑銅納米材料的形貌和尺寸至關(guān)重要,在整個(gè)反應(yīng)體系中,由于處于高溫高壓狀態(tài),絕大多數(shù)反應(yīng)物均能完成或部分溶解于溶劑中,可以使反應(yīng)在接近均相中進(jìn)行,從而加快反應(yīng)速度;另外,油相的油胺體系為合成雙金屬納米結(jié)構(gòu)提供了先進(jìn)的工藝,在此條件下,金屬化合物比其中任一組分的金屬顯示出更好的物理化學(xué)性能,如高催化活性、高磁性和很好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,利用此種合成方法,可獲得純度高,晶形好,單分散,形狀大小可控的納米粒子。
3、本發(fā)明所述鉑銅雙金屬納米晶在腫瘤光熱消融中起重要作用,采用的鉑銅雙金屬納米晶在700~1100nm近紅外光區(qū)內(nèi)具有較強(qiáng)的光吸收和光熱轉(zhuǎn)換能力,在近紅外光照射下,150μg/ml鉑銅雙金屬納米晶與hepg2細(xì)胞共培養(yǎng)后,腫瘤細(xì)胞致死率可達(dá)95%,與常規(guī)金納米晶診療劑相比,腫瘤細(xì)胞致死率提高了25%左右;另外,通過(guò)體內(nèi)動(dòng)物試驗(yàn)證實(shí),瘤內(nèi)注射鉑銅雙金屬納米晶診療劑,腫瘤部位溫度可在較短時(shí)間升高至60.4℃,比金納米晶診療劑高近20℃,能達(dá)到較好的腫瘤光熱消融的目的,通過(guò)對(duì)腫瘤的持續(xù)觀察,發(fā)現(xiàn)鉑銅雙金屬納米晶能通過(guò)光熱效應(yīng)靶向滅殺照射部位的腫瘤細(xì)胞,逐漸縮小腫瘤的體積,直至腫瘤消失??梢?,鉑銅雙金屬納米晶頗具潛力成為新一代近紅外光熱轉(zhuǎn)換診療劑,為腫瘤的光熱消融治療奠定了基礎(chǔ)和提供了研究方向。
附圖說(shuō)明
圖1是立方體鉑銅雙金屬納米晶的透射電鏡圖;
圖2是球形鉑銅雙金屬納米晶的透射電鏡圖;
圖3是雪花狀鉑銅雙金屬納米晶的透射電鏡圖;
圖4是片層鉑銅雙金屬納米晶的透射電鏡圖;
圖5是鉑銅雙金屬納米晶水分散液的紫外——可見吸收光譜;
圖6是鉑銅雙金屬納米晶的x射線衍射圖;
圖7是不同形貌鉑銅雙金屬納米晶水分散液經(jīng)近紅外光照射后的產(chǎn)熱對(duì)比圖;
圖8是不同濃度的雪花狀鉑銅雙金屬納米晶水分散液經(jīng)近紅外激光照射后的溫度變化對(duì)比圖;
圖9是雪花狀鉑銅雙金屬納米晶與金納米晶經(jīng)近紅外光照射后的產(chǎn)熱對(duì)比圖;
圖10是鉑銅雙金屬納米晶與金納米晶水分散液在近紅外光激光器照射條件下連續(xù)6個(gè)“on—off”循環(huán)過(guò)程中的溫度變化曲線對(duì)比圖;
圖11是不同濃度的雪花狀鉑銅雙金屬納米晶和金納米晶分別與hepg2細(xì)胞共培養(yǎng),經(jīng)近紅外光照射后細(xì)胞毒性效應(yīng)對(duì)比圖;
圖12是鉑銅雙金屬納米晶與hepg2細(xì)胞共培養(yǎng)在近紅外光照射前后細(xì)胞形態(tài)對(duì)比圖;
圖13是雪花狀鉑銅雙金屬納米晶和金納米晶對(duì)荷載hepg2腫瘤裸鼠的實(shí)體治療近紅外熱成像對(duì)比圖;
圖14是利用近紅外激光照射鉑銅雙金屬納米晶和金納米晶進(jìn)行光熱消融治療第0~30天治療過(guò)程中裸鼠腫瘤體積變化圖。
具體實(shí)施方式
一種用作腫瘤光熱消融診療劑的鉑銅雙金屬納米晶的制備:
步驟一、將含陽(yáng)離子表面活性劑的油胺溶液加入到四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼高壓反應(yīng)釜中,再將前驅(qū)鉑鹽和前驅(qū)銅鹽共同溶解于油胺溶液中,得混合液;其中,混合液中陽(yáng)離子表面活性劑的濃度為0.01~0.2mol/l,前驅(qū)鉑鹽的濃度為0.02~0.08mol/l,前驅(qū)銅鹽的濃度為0.02~0.4mol/l,油胺溶液的體積不高于100ml;然后于150~270℃條件下反應(yīng)2~48小時(shí),攪拌速度為50~1000rpm/min,反應(yīng)完成后在攪拌條件下冷卻至室溫,得鉑銅雙金屬納米晶溶液;
步驟二、將丙酮和步驟一中所制得的鉑銅雙金屬納米晶溶液按照0.1:1~1:0.1的體積比混合,然后用微孔濾膜或以1000~12000rpm/min速度離心3~120min進(jìn)行分離,得沉淀物;將所得沉淀物以相同方式重復(fù)洗滌4~10次,然后于30~150℃的真空干燥箱中干燥5~120h,得鉑銅雙金屬納米晶。
將所得的鉑銅雙金屬納米晶瘤內(nèi)注射到腫瘤部位,注射后6~12h用700-1100nm的近紅外光激光器照射1~5min,近紅外光可穿透組織,在其照射下,鉑銅雙金屬納米晶診療劑可將光能轉(zhuǎn)化成熱能,進(jìn)而殺死腫瘤細(xì)胞。
下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
實(shí)施例1立方體鉑銅雙金屬納米晶的制備
將一定量的前驅(qū)鉑鹽及銅鹽共同溶解于含陽(yáng)離子表面活性劑的油胺溶液中,使前驅(qū)鉑鹽的濃度為:0.05mol/l;前驅(qū)銅鹽的濃度為:0.1mol/l;陽(yáng)離子表面活性劑的濃度為:0.02mol/l;油胺用量為:10ml。將上述混合溶液于170℃條件下反應(yīng)24小時(shí),攪拌速度為400rpm/min,然后于攪拌條件下冷卻至室溫,得鉑銅雙金屬納米晶溶液。
將丙酮和上述制備的鉑銅雙金屬納米晶溶液以1:1體積比進(jìn)行混合,然后在9000rpm/min的速度條件下離心10min,得沉淀物。將丙酮與所得沉淀物以上述相同比例即1:1的體積比進(jìn)行混合,離心取沉淀,以此相同方式重復(fù)洗滌6次,將最后將所得沉淀物置于真空干燥箱中,于60℃條件下干燥12h,得鉑銅雙金屬納米晶。
對(duì)實(shí)施例1所制備的鉑銅雙金屬納米晶進(jìn)行檢測(cè),如圖1所示,該鉑銅雙金屬納米晶具有規(guī)則的立方體形貌,分散性好且粒徑分布均一,平均粒徑約為65nm;另外,如圖5所示,在近紅外光區(qū)700~1100nm范圍內(nèi)均顯示了很強(qiáng)的光吸收。當(dāng)采用輸出功率為1.2w/cm2波長(zhǎng)為808nm的近紅外近光器照射立方體鉑銅雙金屬納米晶的水分散液5min,溶液升溫效應(yīng)十分顯著,28μg/ml的立方體鉑銅雙金屬納米晶即可將其水分散液升溫至42℃,410μg/ml的立方體鉑銅雙金屬納米晶則可將其水分散液升溫超過(guò)60℃;利用hepg2細(xì)胞對(duì)立方體鉑銅雙金屬納米晶進(jìn)行光熱細(xì)胞毒性檢驗(yàn),結(jié)果表明在28~410μg/ml濃度條件下,立方體鉑銅雙金屬納米晶在近紅外光的作用下即可實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的光熱效應(yīng)靶向消融治療腫瘤細(xì)胞。
實(shí)施例2球形鉑銅雙金屬納米晶的制備
將一定量的前驅(qū)鉑鹽及銅鹽共同溶解于含陽(yáng)離子表面活性劑的油胺溶液中,使前驅(qū)鉑鹽的濃度為:0.05mol/l;前驅(qū)銅鹽的濃度為:0.1mol/l;陽(yáng)離子表面活性劑的濃度為:0.02mol/l;油胺用量為:0ml。將上述混合溶液于170℃條件下反應(yīng)8小時(shí),攪拌速度為400rpm/min,然后于攪拌條件下冷卻至室溫,得鉑銅雙金屬納米晶溶液。
將丙酮和上述制備的鉑銅雙金屬納米晶溶液以1:1體積比進(jìn)行混合,而后在12000rpm/min的速度條件下離心10min,得沉淀物。將所得沉淀物以上述相同方式重復(fù)洗滌6次,將最后所得沉淀物置于真空干燥箱中,于60℃條件下干燥12h,得鉑銅雙金屬納米晶。
對(duì)實(shí)施例2所制備的鉑銅雙金屬納米晶進(jìn)行檢測(cè),如圖2所示,其具有規(guī)則的球形形貌,分散性好且粒徑分布均一,平均粒徑約為70nm;另外,球形鉑銅雙金屬納米晶在近紅外光區(qū)700~1100nm范圍內(nèi)均顯示了很強(qiáng)的光吸收,當(dāng)采用輸出功率為1.2w/cm2波長(zhǎng)為808nm的近紅外近光器照射球形鉑銅雙金屬納米晶的水分散液5min,溶液升溫效應(yīng)十分顯著,16μg/ml的球形鉑銅雙金屬納米晶即可將其水分散液升溫至42℃,270μg/ml的球形鉑銅雙金屬納米晶則可將其水分散液升溫超過(guò)60℃;利用hepg2細(xì)胞對(duì)球形鉑銅雙金屬納米晶進(jìn)行光熱細(xì)胞毒性檢驗(yàn),結(jié)果表明在16~270μg/ml濃度條件下,球形鉑銅雙金屬納米晶在近紅外光的作用下即可實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的光熱效應(yīng)靶向消融治療腫瘤細(xì)胞。
實(shí)施例3雪花狀鉑銅雙金屬納米晶的制備
將一定量的前驅(qū)鉑鹽及銅鹽共同溶解于含陽(yáng)離子表面活性劑的油胺溶液中,使前驅(qū)鉑鹽的濃度為:0.05mol/l;前驅(qū)銅鹽的濃度為:0.2mol/l;陽(yáng)離子表面活性劑的濃度為:0.04mol/l;油胺用量為25ml。將上述混合溶液于170℃條件下反應(yīng)48小時(shí),攪拌速度為400rpm/min,然后于攪拌條件下冷卻至室溫,得鉑銅雙金屬納米晶溶液。
將丙酮和上述所制備雪花狀鉑銅納米晶溶液以1:1體積比進(jìn)行混合,而后在10000rpm/min的速度條件下離心10min,得沉淀物。將所得沉淀物以上述相同方式重復(fù)洗滌6次,將最后所得沉淀物置于真空干燥箱中,于60℃條件下干燥12h,得鉑銅雙金屬納米晶。
對(duì)實(shí)施例3所制備的鉑銅雙金屬納米晶進(jìn)行檢測(cè),如圖3所示,其具有規(guī)則的雪花狀形貌,分散性好且粒徑分布均一,平均粒徑約為100nm;另外,雪花狀鉑銅雙金屬納米晶在近紅外光區(qū)700~1100nm范圍內(nèi)均顯示了很強(qiáng)的光吸收,當(dāng)采用輸出功率為1.2w/cm2波長(zhǎng)為808nm的近紅外近光器照射雪花狀鉑銅雙金屬納米晶的水分散液5min,溶液升溫效應(yīng)十分顯著,20μg/ml的雪花狀鉑銅雙金屬納米晶即可將其水分散液升溫至42℃,300μg/ml的雪花狀鉑銅雙金屬納米晶則可將其水分散液升溫超過(guò)60℃;利用hepg2細(xì)胞對(duì)雪花狀鉑銅雙金屬納米晶進(jìn)行光熱細(xì)胞毒性檢驗(yàn),結(jié)果表明在20~300μg/ml濃度條件下,雪花狀鉑銅雙金屬納米晶在近紅外光的作用下即可實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的光熱效應(yīng)靶向消融治療腫瘤細(xì)胞。
實(shí)施例4片層鉑銅雙金屬納米晶的制備
將一定量的前驅(qū)鉑鹽及銅鹽共同溶解于含陽(yáng)離子表面活性劑的油胺溶液中,使前驅(qū)鉑鹽的濃度為:0.15mol/l;前驅(qū)銅鹽的濃度為:0.1mol/l;陽(yáng)離子表面活性劑的濃度為:0mol/l;油胺用量為100ml。將上述混合溶液于170℃條件下反應(yīng)20小時(shí),攪拌速度為400rpm/min,然后于攪拌條件下冷卻至室溫,得鉑銅雙金屬納米晶溶液。
將丙酮和上述所制備雪花狀鉑銅納米晶溶液以1:1體積比進(jìn)行混合,而后在10000rpm/min的速度條件下離心10min,得沉淀物。將所得沉淀物以上述相同方式重復(fù)洗滌6次,將最后所得沉淀物置于真空干燥箱中,于60℃條件下干燥12h,得鉑銅雙金屬納米晶。
對(duì)實(shí)施例4所制備的鉑銅雙金屬納米晶進(jìn)行檢測(cè),如圖4所示,其具有規(guī)則的片層形貌,分散性好且粒徑分布均一,平均粒徑約為100nm;另外,在近紅外光區(qū)700~1100nm范圍內(nèi)均顯示了很強(qiáng)的光吸收,當(dāng)采用輸出功率為1.2w/cm2波長(zhǎng)為808nm的近紅外近光器照射片層鉑銅雙金屬納米晶的水分散液5min,溶液升溫效應(yīng)十分顯著,42μg/ml的片層鉑銅雙金屬納米晶即可將其水分散液升溫至42℃,480μg/ml的片層鉑銅雙金屬納米晶則可將其水分散液升溫超過(guò)60℃;利用hepg2細(xì)胞對(duì)片層鉑銅雙金屬納米晶進(jìn)行光熱細(xì)胞毒性檢驗(yàn),結(jié)果表明在42-480μg/ml濃度條件下,片層鉑銅雙金屬納米晶在近紅外光的作用下即可實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的光熱效應(yīng)靶向消融治療腫瘤細(xì)胞。
對(duì)實(shí)施例1-4中分別制備的立方體、球形、雪花狀和片層鉑銅雙金屬納米晶在腫瘤光熱消融方面的應(yīng)用進(jìn)行檢測(cè),采用輸出功率為1.2w/cm2波長(zhǎng)為808nm的近紅外近光器照射300μg/ml的鉑銅雙金屬納米晶水分散液5min,分析其產(chǎn)熱情況,對(duì)照組用近紅外激光照射h2o,結(jié)果如圖7所示,隨著時(shí)間的逐漸推移,鉑銅雙金屬納米晶水分散液的溫度逐漸增高,其中,雪花狀和球形鉑銅雙金屬納米晶水分散液的增高幅度相差不大,在5min內(nèi)可達(dá)到60℃,而片層鉑銅雙金屬納米晶水分散液的溫度在2min處幾乎趨于平衡,可達(dá)到的最高溫度不及立方體鉑銅雙金屬納米晶水分散液,同時(shí)立方體不及雪花狀和球形鉑銅雙金屬納米晶水分散液。對(duì)不同濃度的雪花狀鉑銅雙金屬納米晶的產(chǎn)熱情況進(jìn)行分析,如圖8所示,產(chǎn)熱隨著濃度的升高而升高,20μg/ml的雪花狀鉑銅雙金屬納米晶即可將其水分散液升溫至42℃。
常用的傳統(tǒng)光熱診療劑為金納米晶診療劑,將雪花狀鉑銅雙金屬納米晶和金納米晶兩者進(jìn)行對(duì)比分析,檢測(cè)在腫瘤光熱消融方面鉑銅雙金屬納米晶在物理方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),如圖9和10所示,經(jīng)近紅外光照射后,鉑銅雙金屬納米晶的溫度始終高于金納米晶,作為腫瘤光熱消融的光熱轉(zhuǎn)換劑,鉑銅雙金屬納米晶優(yōu)于金納米晶。
實(shí)施例5
利用常用的傳統(tǒng)光熱診療劑——金納米顆粒作為對(duì)照,選取癌細(xì)胞對(duì)不同形狀的鉑銅雙金屬納米晶進(jìn)行光熱消融腫瘤療效進(jìn)行驗(yàn)證,檢測(cè)所得光熱診療劑在體外及體內(nèi)的毒性指標(biāo)。
本發(fā)明中近紅外光介導(dǎo)鉑銅納米晶診療劑用于腫瘤光熱消融,在抗腫瘤治療應(yīng)用中分為體外(腫瘤細(xì)胞實(shí)驗(yàn))和體內(nèi)(荷載腫瘤裸鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn))兩個(gè)部分:
(1)體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn):將發(fā)明所得的近紅外光介導(dǎo)鉑銅納米晶診療劑加載到hepg2腫瘤細(xì)胞中進(jìn)行共培養(yǎng),在培養(yǎng)6~12h之后用700~1100nm近紅外激光(選取808nm激光器,功率1.2w/cm2)進(jìn)行照射光熱消融治療,治療時(shí)間為1~5min,然后換新鮮培養(yǎng)基繼續(xù)培育12~24h,之后測(cè)得腫瘤細(xì)胞的死亡率。
圖11表明,不加載任何診療劑的空白對(duì)照組經(jīng)近紅外光照射后其腫瘤細(xì)胞的死亡率幾乎沒(méi)有發(fā)生變化;加載金納米晶和鉑銅雙金屬納米晶的實(shí)驗(yàn)組經(jīng)近紅外光照射后腫瘤細(xì)胞的死亡率增加,且在20-150μg/ml的濃度范圍內(nèi),隨著濃度的提高,死亡率增加;腫瘤細(xì)胞中加載鉑銅雙金屬納米晶,經(jīng)共培養(yǎng)后,發(fā)現(xiàn)鉑銅雙金屬納米晶診療劑對(duì)腫瘤細(xì)胞的致死率最高可達(dá)95%,明顯高于加載常規(guī)金納米晶的實(shí)驗(yàn)組,說(shuō)明對(duì)腫瘤細(xì)胞的診療效果而言,本發(fā)明所述鉑銅雙金屬納米晶優(yōu)于常規(guī)金納米晶。
圖12表明,細(xì)胞經(jīng)dapi染色后,會(huì)發(fā)出藍(lán)色熒光,可用于細(xì)胞凋亡檢測(cè),如圖,在腫瘤細(xì)胞中加載鉑銅雙金屬納米晶,經(jīng)近紅外光照射后,可明顯看出細(xì)胞數(shù)量減少,腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡。
(2)體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn):首先構(gòu)建荷載腫瘤裸鼠,于裸鼠腹股溝兩側(cè)接種腫瘤,將左側(cè)腫瘤作為對(duì)照,右側(cè)作為治療組。將對(duì)照用pbs,金納米顆粒,及發(fā)明所得的鉑銅納米晶診療劑瘤內(nèi)注射到右側(cè)腫瘤部位,注射后6~12h用功率為1.2w/cm2的808nm激光器照射1~5min,檢測(cè)其腫瘤部位的溫度情況,并記錄0~30天腫瘤體積變化情況。
結(jié)果表明,如圖13所示,在荷載腫瘤裸鼠的右側(cè)腫瘤部位瘤內(nèi)注射pbs,該部位溫度為31.2℃,與正常體溫相差不大;瘤內(nèi)注射金納米顆粒診療劑,溫度可升至42.3℃,對(duì)腫瘤細(xì)胞有一定的殺傷力,但診療效果不及注射鉑銅雙金屬納米晶診療劑后60.4℃的診療效果。如圖14所示,記錄了0~30天腫瘤體積變化情況以及最終的治療效果,結(jié)果顯示,注射pbs的空白對(duì)照組,其腫瘤體積隨時(shí)間的推移不斷增大;注射常規(guī)金納米晶診療劑后,經(jīng)近紅外光照射后能有效控制腫瘤體積的增大;而注射鉑銅雙金屬納米晶診療劑,經(jīng)近紅外光照射后,其腫瘤體積逐漸縮小,直至最后消失,所以,本發(fā)明所述鉑銅雙金屬納米晶,在近紅外光介導(dǎo)的腫瘤光熱消融方面,起到很好的積極作用。
上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,用于共培養(yǎng)的癌細(xì)胞和構(gòu)建腫瘤模型的癌細(xì)胞還可選取為:機(jī)體表面或者內(nèi)部出現(xiàn)的各種實(shí)體瘤,肺部腫瘤,鼻咽腫瘤,舌癌,皮膚癌,食道腫瘤,胃腫瘤,腸道腫瘤,肝腫瘤,黑色素瘤,乳腺腫瘤,胰腺腫瘤,宮頸腫瘤,甲狀腺腫瘤,顱內(nèi)腫瘤,膽部腫瘤,前列腺癌,陰莖癌,腎癌,子宮腫瘤,絨毛膜癌,非/霍奇金瘤,皮膚癌等中的一種或幾種。
最后說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管通過(guò)參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述,但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變,而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。