一種基于偏振效應(yīng)的等離子手性納米金二聚體的制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于偏振效應(yīng)的等離子手性納米金二聚體的制備方法及其應(yīng)用，屬于材料化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]癌癥是威脅人類健康的重大疾病之一。目前治療癌癥的臨床手段主要是化學(xué)治療和手術(shù)治療，這些治療手段不僅對(duì)靶細(xì)胞的治療效果十分有限，同時(shí)也會(huì)對(duì)其他正常的組織造成嚴(yán)重的損害。以納米材料為主的新興治療手段以其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，在癌癥的成像和光治療上有著巨大的應(yīng)用潛力。光動(dòng)力治療就是其中一種利用光動(dòng)力效應(yīng)對(duì)病患部位進(jìn)行治療的新技術(shù)。其機(jī)理是光敏劑與靶向組織和細(xì)胞產(chǎn)生反應(yīng)，經(jīng)特定波長(zhǎng)的光照射之后發(fā)生作用，導(dǎo)致靶細(xì)胞壞死。
[0003]光波電矢量振動(dòng)的空間分布對(duì)于光的傳播方向失去對(duì)稱性的現(xiàn)象叫做光的偏振，一個(gè)物質(zhì)旋轉(zhuǎn)偏振光振動(dòng)平面的能力稱為光學(xué)活性，而該物質(zhì)被稱為光學(xué)活性物質(zhì)。手性納米材料作為這種光學(xué)活性材料，對(duì)左右旋偏振光的吸收不同，導(dǎo)致其產(chǎn)生不同的圓二色性。當(dāng)把手性納米材料作為一種治療劑，使其在腫瘤區(qū)域富集之后，通過(guò)選擇相應(yīng)的偏振光對(duì)其進(jìn)行照射，能夠產(chǎn)生比普通光更好的治療效果。同時(shí)，由于不同手性納米材料的圓二色性不同，可以對(duì)腫瘤區(qū)域進(jìn)行選擇性的治療。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于偏振效應(yīng)的等離子手性納米金二聚體的制備及其生物應(yīng)用方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案，一種基于偏振效應(yīng)的等離子手性納米金二聚體的制備方法，步驟為:
(1)手性納米金二聚體的表面修飾:將納米金二聚體與帶有巰基的氨基聚乙二醇NH2-PEG-SH 5000和帶有巰基不帶氨基的聚乙二醇PEG-SH 5000混勻，12h后得到表面修飾有氨基的納米金二聚體Au dimer-NH2；
(2)手性納米金二聚體與光敏分子偶聯(lián):將表面修飾有氨基的納米金二聚體AuClimer-NH2通過(guò)碳二亞胺EDC和琥珀酰亞胺NHS與光敏分子原卟啉PpIX反應(yīng)，得到表面修飾有光敏分子的納米金二聚體Au dimer-PpIX ；
(3)手性納米金二聚體與靶向抗體偶聯(lián):將步驟(2)得到的納米金二聚體Audimer-PpIX與細(xì)胞表皮生長(zhǎng)因子受體抗體Ant1-EGFR結(jié)合，得到Ant1-EGFR-Audimer-PpIX。
[0006]具體步驟如下:
(I)手性納米金二聚體的表面修飾:取50mL 5nM已經(jīng)組裝好的粒徑20nm金納米粒子以8000rpm的速度離心lOmin，并重懸在5mL 0.0lM pH7.4的磷酸鹽緩沖液PBS中；按NH2-PEG-SH:PEG-SH:Au為1000:100:1的摩爾濃度比同時(shí)向5mL重懸的納米金二聚體溶膠中加入NH2-PEG-SH和PEG-SH ;室溫震蕩12h后，8000rpm離心lOmin，去除上清液，沉淀重懸于pH 7.4的PBS溶液中，反復(fù)離心重懸3次，得到表面修飾有氨基的納米金二聚體Audimer-NH2；
(2)手性納米金二聚體與光敏分子偶聯(lián):將步驟(I)得到的表面修飾有氨基的納米金二聚體Au dimer-NH2 8000rpm離心lOmin，沉淀重懸于pH9.7的碳酸鹽緩沖液CBS中d#2mgPpIX溶解于二甲基亞砜DMSO與pH4.7的PBS混合溶液中，DMSO:PBS體積比為1:100。按PpIX: EDC: NHS為1:100:100的摩爾比，將EDC和NHS加入到PpIX溶液中，震蕩反應(yīng)2h之后，8000rpm離心lOmin，沉淀重懸于pH4.7的PBS溶液中；將此溶液按Au:PpIX為1:500的摩爾比滴加至氨基修飾的納米金二聚體Au dimer-My.#膠中，震蕩反應(yīng)2h，得到Au dimer-PpIX二聚體；
(3)手性納米金二聚體與革El向抗體偶聯(lián):將革El向抗體Ant1-EGFR用CBS稀釋成lmg/mL，并按摩爾比為 Au dimer-PpIX: Ant1-EGFR 為 1:100 加入到步驟(2)中的 Au dimer-PpIX 二聚體溶液中，繼續(xù)震蕩反應(yīng)2h，8000rpm離心lOmin，沉淀重懸于pH7.4的PBS溶液中，反復(fù)離心重懸3次，得到Ant1-EGFR -Au dimer-PpIX 二聚體。
[0007]基于偏振效應(yīng)的等離子手性納米金二聚體的應(yīng)用:基于偏振效應(yīng)的等離子手性納米金二聚體ant1-EGFR-Au dimer-PpIX與細(xì)胞共培養(yǎng)，然后用左右旋不同的偏振光對(duì)其進(jìn)行光照殺死。
[0008]具體為:將基于偏振效應(yīng)的等離子手性納米金二聚體Ant1-EGFR-Au dimer-PpIX8000rpm離心lOmin，沉淀重懸于細(xì)胞培養(yǎng)液中，使Ant1-EGFR-Au dimer-PpIX的終濃度為5nM ;將細(xì)胞接種于6孔培養(yǎng)板中，使每孔中的細(xì)胞數(shù)量為14個(gè)，培養(yǎng)24h后去掉培養(yǎng)液；向每孔中加入重懸于細(xì)胞培養(yǎng)液的Ant1-EGFR-Au dimer-PpIX 二聚體各500 μ L，繼續(xù)培養(yǎng)24h后，將細(xì)胞培養(yǎng)液去除，并用pH 7.4的PBS溶液洗滌3遍，最后加入200 μ L新鮮的培養(yǎng)基；分別用532nm的左旋、532nm的右旋和532nm的普通光對(duì)不同的培養(yǎng)孔照射30min，用MTT細(xì)胞增殖及細(xì)胞毒性檢測(cè)試劑盒對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。
[0009]基于偏振效應(yīng)的等離子手性納米金二聚體的應(yīng)用:將基于偏振效應(yīng)的等離子手性納米金二聚體ant1-EGFR-Au dimer-PpIX通過(guò)尾靜脈注射到帶有異種移植腫瘤的裸鼠體內(nèi)，然后用左右旋不同的偏振光對(duì)其進(jìn)行光照殺死。
[0010]具體為:將基于偏振效應(yīng)的等離子手性納米金二聚體ant1-EGFR-Au dimer-PpIX8000rpm 離心 lOmin，沉淀重懸于 pH 7.4 的 PBS 溶液中，使 ant1-EGFR-Au dimer-PpIX 的終濃度為50nM ;取3只帶有異種移植腫瘤的裸鼠，分別注射10 μ L上述ant1-EGFR-Audimer-PpIX 二聚體，分別用532nm的左旋、532nm的右旋和532nm的普通光對(duì)裸鼠的腫瘤照射2h，觀察并記錄腫瘤的大小變化。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明利用手性物質(zhì)對(duì)左右旋不同偏振光的吸收不同，選擇等離子納米金二聚體作為基元，將光敏分子偶聯(lián)在手性納米金二聚體的表面。當(dāng)用不同的偏振光對(duì)其進(jìn)行照射時(shí)，由于手性納米金二聚體對(duì)不同的偏振光的吸收差異，導(dǎo)致納米金二聚體對(duì)光敏分子產(chǎn)生活性氧的效率不同，從而獲得發(fā)揮不同的光動(dòng)力治療效果。本發(fā)明提供了基于偏振效應(yīng)的等離子手性納米金二聚體的制備方法，利用不同的激發(fā)光照射，可以為選擇性的光動(dòng)力治療提供有力的平臺(tái)，能夠在臨床醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)中發(fā)揮重要的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1納米金二聚體在細(xì)胞內(nèi)的生物電鏡圖。
[0013]圖2左右旋光照射后細(xì)胞的死亡率。
[0014]圖3左右旋光照射后裸鼠的腫瘤變化圖。
[0015]圖4左右旋光照射后裸鼠的腫瘤體積變化曲線。1、左旋光照射，2、右旋光照射，3、對(duì)照組。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1
所有的玻璃儀器都用王水浸泡24h，并用雙蒸水清洗，晾干備用。實(shí)驗(yàn)中使用的水均為18.2 ΜΩ 的 Mill1-Q 超純水。
[0017](I)手性納米金二聚體的表面修飾:取50mL 5nM已經(jīng)組裝好的金納米粒子(20nm)以8000rpm的速度離心lOmin，并重懸在5mL 0.0lM pH7.4的磷酸鹽緩沖液PBS中。按NH2-PEG-SH:PEG-SH = Au為1000:100:1的摩爾濃度比同時(shí)向5mL重懸的納米金二聚體溶膠中加入NH2-PEG-SH和PEG-SH ;室溫震蕩12h后，8000rpm離心lOmin，去除上清液，沉淀重懸于pH7.4的PBS溶液中，反復(fù)離心重懸3次，得到表面修飾有氨基的納米金二聚體Audimer-NH2；
(2)手性納米金二聚體與光敏分子偶聯(lián):將步驟(I)得到的表面修飾有氨基的納米金二聚體Au dimer-NH2 8000rpm離心lOmin，沉淀重懸于pH9.7的碳酸鹽緩沖液CBS中d#2mgPpIX溶解于二甲基亞砜DMSO與pH4.7的PBS混合溶液中，DMSO:PB