摘要
肿瘤热疗存在热量投递缺乏靶向性和残存癌细胞热耐受等问题,热疗联合活性氧的动力治疗展示出较大潜力。本研究构建一种具有微波响应性压电效应的二维纳米材料,探讨其是否可以通过微波热-压电效应-化学动力的级联效应提高微波热疗疗效。
采用溶剂热法制备Al-TCPP纳米片,原位水热法在其表面生长Bi2WO6纳米片,形成Al-TCPP@Bi2WO6(AW),使用透明质酸(HA)进行表面修饰,制备出复合二维纳米材料Al-TCPP@Bi2WO6@HA(AWH)。使用透射电子显微镜、电位与粒径分析仪、X射线衍射仪对所合成的材料进行理化表征。使用近红外热成像仪检测AWH生理盐水分散液的体外热增敏性能。使用荧光分光光度计、DCFH-DA试剂盒检测AWH体外催化H2O2产生活性氧情况。采用MTT法检测AWH对L929和4T1细胞的细胞毒性。采用DCFH-DA试剂盒及流式细胞仪检测微波触发AWH催化4T1肿瘤细胞内产生活性氧情况。将4T1细胞与100μg/mL的AWH孵育12小时,然后1.8 W微波照射5分钟,采用MTT法评价AWH联合MW照射杀伤4T1细胞的能力。
Al-TCPP、Bi2WO6、AWH均呈二维片状结构,水合粒径分别为125.0,294.6 以及285.5 nm。Al-TCPP、Bi2WO6、AW、AWH的zeta电位分别为-35.83,-7.74,-14.47 以及-20.7 mV。0,3, 4和5 mg/mL的Al-TCPP在微波辐照5分钟后,温度分别提高17.4±0.87,24.7±0.35,28.1±0.7和30.7± 1.06℃。0,5, 7,10 mg/mL的AW在微波辐照5分钟后,温度分别提高18.4±0.79,21.7±0.40,23.9±0.06和28.6±0.06 ℃。0,10, 12.5,15 mg/mL的AWH在微波辐照5分钟后,温度分别提高21±0.25,25.1±0.35,29.5±0.49和34.9±0.90 ℃。AWH对L929和4T1细胞均具有良好的细胞毒性,在200 μg/mL时,l两种细胞的存活率分别为92.48±1.64 %和92.58±1.56 %。在微波照射下,AWH能催化4T1肿瘤细胞内产生更多的ROS。在体外治疗实验中,AWH组、微波组、Al-TCPP + 微波组、Bi2WO6 + 微波组的细胞存活率分别为91.55±2.68 %、70.49±2.95 %、69.4±3.63 %、66.52±2.24 %,而AWH+微波组的存活率最低,为50.27±1.91 %。
AWH可通过微波增敏和促进细胞内ROS的产生,提高肿瘤微波热疗疗效。
