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单壁碳纳米角在肿瘤治疗中的应用研究进展
自1999年Iijima等[1]首次发现碳纳米角后,与之相关的研究逐渐成为新材料领域关注的热点.单壁碳纳米角(SWNHs)因其特殊的管锥状结构和特性,具有电导率高、机械性能好、比表面积大、长径比大等优良特性,在电化学、吸附剂、药物传输体系、生物标记等诸多领域均有重要的应用价值[2].现就SWNHs在肿瘤治疗方面的研究进展综述如下.
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Rho GTP激酶对细胞摄取单壁碳纳米角的影响
Rho GTP激酶对调控细胞骨架具有重要影响,其可控制微丝、微管的生长与维持,进而对细胞形态发生、细胞迁移、内吞转运等生命活动产生影响.已知细胞对纳米药物的摄取离不开细胞骨架的调控作用,但已有研究却很少关注Rho GTP激酶对细胞摄取纳米药物或纳米药物递送载体的影响.为了探究这一问题,本研究选择了单壁碳纳米角作为纳米药物或纳米药物递送载体的一种模型,其独特的物理化学性质使其成为药物递送领域热门研究对象.利用激光共聚焦显微镜和TEM观察细胞对纳米材料的摄取情况以及胞内分布;随后以各类内吞抑制剂处理细胞,分析细胞对单壁碳纳米角的摄取机制.实验结果表明,Rho GTP激酶中的RhoA被抑制后会显著减少细胞对单壁碳纳米角的摄取.单壁碳纳米角经网格蛋白介导的内吞入胞,入胞后主要分布在溶酶体中.
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基于碳纳米角-阿霉素的新型载药体系的制备和体外释放行为
目的 制备一种以壳聚糖(CS)为修饰剂氧化单壁碳纳米角(oxSWCNHs)介导的载阿霉素(DOX)的新型药物转运系统(DOX@oxSWCNHs/CS),并考察理化性质及体外释放行为.方法 制备DOX@oxSWCNHs/CS载药体系,考察体系在水、PBS、细胞培养基中的分散性,使用热重分析(TGA)、透射电镜(TEM)、紫外可见吸收光谱、荧光光谱、zeta电位对其理化性质进行考察,评价其体外释放效果.结果 DOX通过π-π堆积作用装载于oxSWCNHs上,载药量达60％;用CS修饰oxSWCNHs的疏水表面,可增加oxSWCNHs在水溶液中的分散性,特别是在盐溶液中分散性.载药体系的体外释放具有pH依赖性和缓释效果.结论 oxSWCNHs能够作为一种潜在的阿霉素载体达到药物的缓释效果.
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SIRT1基因敲低增强HepG2细胞对单壁碳纳米角的敏感性
目的:探讨SIRT1基因敲低增强HepG2细胞对单壁碳纳米角(Single-Walled Carbon Nanohorns,SWNHs)的敏感性.方法:通过在HepG2细胞中建立过表达和敲低SIRT1的细胞株,流式细胞检测不同SIRT1表达水平对HepG2细胞周期的影响;采用不同浓度SWNHs对HepG2细胞进行处理,CCK-8法评估HepG2细胞对SWNHs的敏感性;采用Westernblotting探索SIRT1影响HepG2细胞凋亡的机制.结果:获得低表达si-SIRT1和高表达pLV-SIRT1细胞株,发现si-SIRT1组细胞周期阻滞,并且有(14.94±1.22)％细胞出现凋亡,HepG2组和pLV-SIRT1组细胞凋亡率分别为(5.43±0.34)％和(4.49+0.34)％,si-SIRT1组与之相比,差异具有统计学意义(P＜0.05);SIRT1基因敲低增强HepG2细胞对SWNHs的敏感性,低表达si-SIRT1组的数据显示,低浓度SWNHsl0在24h后si-SIRT l-HepG2细胞的活性下降到(43.22±2.21)％,而大剂量SWNHs40在48 h后si-SIRTl-HepG2细胞的活性下降到(2.02±0.13)％,与对照组(HepG2组)相比差异具有统计学意义(P＜0.05);通过Western-blotting验证,si-SIRT1组的P53表达增高,其相关下游凋亡蛋白Caspase-3、Caspase-7也出现高表达.结论:通过敲低SIRT1后HepG2细胞周期阻滞,对SWNHs的敏感性显著增强,SWNHs有望成为一种有效的生物治疗肝癌的新方法.
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单壁碳纳米角+空心纳米铂链复合物的类夹心免疫新型穿孔素适配体电化学传感器的构建
目的 构建一种基于单壁碳纳米角(single-walled carbon nanohorns,SWCNHs)与空心纳米铂链(hollow Pt chains,HPtCs)复合物(SWCNHs@HPtCs)的电化学适配体传感器.方法 将单壁碳纳米管(single-wall carbon nanotubes,SWCNTs)溶液滴加在洁净的玻碳电极上(glassy carbon electrode, GCE),使之在电极表面形成一层膜,通过循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)在电极表面电沉积纳米金(Au nanoparticles,AuNPs),得到AuNPs/SWCNTs/GCE.进一步通过金硫键将穿孔素适配体固载在电极表面.制备SWCNHs@HPtCs复合物,固载穿孔素抗体和氨基二茂铁(aminoferrocene,AFc),当目标物穿孔素存在时,可与适配体和抗体形成夹心结构,使标记有AFc的SWCNHs@HPtCs复合物连接到电极表面,通过示差脉冲伏安法(differential pulse voltammetry,DPV)检测AFc还原峰电流值变化,实现对穿孔素的定量检测.结果 成功制备了SWCNHs@HPtCs复合物.反应底液的佳pH值为6.5,复合物佳孵育时间为60 min.在优化实验条件下,连续扫描50圈,峰电流值下降6.3％.穿孔素浓度在1～20 nmol/L范围内与DPV峰电流值呈良好的线性关系,检出限为0.56 nmol/L.结论 该电化学传感器具有电流响应快,灵敏度高,稳定性好,选择性好的特点,可应用于穿孔素的检测.
