Nanohojas de disulfuro de titanio de función dual cargadas con resveratrol y dirigidas a mitocondrias para quimioterapia de tumores activada por fototermia

Materiales y métodos

Materiales

Sigma-Aldrich proporcionó el yoduro IR-780 (IR780), TiS ₂ polvo, isotiocianato de fluoresceína (FITC) (St. Louis, MO, EE. UU.). La albúmina de suero bovino (BSA ≥ 98,0%) se adquirió de BioSharp Co., Ltd. (Corea). Cell Counting Kit-8 (CCK-8) se adquirió de Dojin Chemical Laboratory Co., Ltd. (Kumamoto, Japón). Gibco (Invitrogen, Carlsbad, CA, EE. UU.) Proporcionó reactivos de cultivo celular que incluían medio DMEM y suero fetal bovino (FBS). Los productos químicos se obtuvieron de Sigma-Aldrich (Shanghai, China).

Síntesis de IR780-TiS ₂ / RV

El primer paso fue la preparación de TiS ₂ soluble en agua nanohojas según informe anterior [34]. En detalle, 5 mg de TiS ₂ a granel se mezcló con 5 ml de agua y se agitó durante 20 min. El TiS ₂ A continuación, se añadió suspensión de agua a 5 mg de BSA y se procesó en un baño de hielo disociado ultrasónico usando una sonicación de punta de 500 W y 20 kHz (Sonics, VCX130, EE. UU.) durante 6 h. Posteriormente, la mezcla preparada se centrifugó a 12.000 rpm durante 10 min, dando como resultado TiS ₂ nanohojas en el sobrenadante.

En segundo lugar, TiS ₂ Las nanohojas se conjugaron con IR780. Se aplicó trietilamina (TEA) como agente aglutinante de ácido. Se disolvieron cinco miligramos de IR780 en 2 ml de DMSO y se agitó a 60ºC durante 8 h con la adición de TEA. La suspensión de la mezcla se dializó en agua destilada durante 2 días y luego se centrifugó a 9000 rpm durante 8 min para eliminar el producto agregado. Se recogió el sobrenadante, lo que resultó en IR780-TiS ₂ .

Por fin, RV se cargó en IR780-TiS ₂ . IR780-TiS ₂ (1 mg / ml) se mezcló con RV (2 mg / ml, disuelto en DMSO), que se agitó ligeramente durante la noche a temperatura ambiente. Posteriormente, el DMSO y el RV libre se eliminaron mediante diálisis en agua destilada durante la noche para dar IR780-TiS ₂ / RV. Basado en la literatura, la relación de carga de RV detectada por un espectrofotómetro UV-vis (UV-2550, Shimadzu, Japón) y calculada de acuerdo con la siguiente ecuación:

donde A _a (mg), A _b (mg) y A _c (mg) representan el RV inicial no unido y el IR780-TiS ₂ , respectivamente.

El espectrómetro de espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) Bruker TENSOR 27 (Bruker Optics Ltd., Coventry, Reino Unido) se utilizó para detectar la estructura química de TiS ₂ , IR780-TiS ₂ y R780-TiS ₂ / RV. Se llevó a cabo un análisis Brunauer-Emmett-Teller (BET) para determinar la superficie específica de las muestras, calculada a partir de N ₂ resultado de adsorción a través de un analizador de superficie (Quantachrome ChemBET-3000) basado en la ecuación BET.

Línea celular y cultivo celular

Las células de cáncer de colon de ratón CT26 se obtuvieron del Banco de Células de la Colección de Cultivos Tipo de la Academia China de Ciencias (Shanghai, China). Las células se cultivaron en medio DMEM completo (10% FBS + 90% DMEM) en una incubadora humidificada con 5% CO ₂ a 37 ° C.

Localización in vitro de IR780-TiS ₂ / RV

Se utilizó FITC para etiquetar IR780-TiS ₂ / RV o TiS ₂ / RV. En resumen, se disolvió FITC en una solución de etanol (2,0 mg / ml) y se mezcló con IR780-TiS ₂ / RV o TiS ₂ / RV solución acuosa (1,0 mg / ml) en agitación de 4 h en un ambiente oscuro a temperatura ambiente. La mezcla se dializó en agua destilada durante la noche para eliminar el FITC y el etanol redundantes, lo que dio como resultado un IR780-TiS ₂ marcado con FITC. / RV o TiS ₂ / Solución RV. Para confirmar la co-localización mitocondrial de nanopartículas in vitro, las células tratadas con IR780-TiS ₂ marcado con FITC / RV o TiS ₂ / RV durante 5 h y teñido con un colorante específico de mitocondrias MitoTracker. Posteriormente, la internalización celular de IR780-TiS ₂ / RV o TiS ₂ / RV se observó utilizando un CLSM (Ix81-FV1000, Olympus, Co.). En resumen, las células CT26 se incubaron con TiS ₂ marcado con FITC / RV y IR780-TiS ₂ / RV (con la misma concentración de FITC) durante 5 h. Y luego, las células se trataron con soluciones MitoTracker Red FM (100 nM) a 37 ° C durante 30 min. Después de lavar con PBS tres veces, las células se observaron mediante un CLSM. Se utilizó el software ImageJ para analizar la intensidad de fluorescencia de las células.

Estudio in vitro de quimioterapia y apoptosis de tumores activados por NIR

4 × 10 ³ células / pocillo Las células CT26 en placas de cultivo de 96 pocillos se trataron con RV libre, IR780-TiS ₂ , IR780-TiS ₂ / RV y TiS ₂ / RV con diferentes concentraciones de RV durante 5 hy luego se irradiaron con o sin NIR durante 3 min (808 nm, 0,3 W / cm ² ). Después de más 24 h de incubación, se analizó la viabilidad de las células tratadas mediante el ensayo CCK-8. Las células tratadas también se tiñeron con Rhodamine123 (Sigma) y se analizaron mediante FCM (FC 500 MCL; Beckman Coulter, EE. UU.). La detección de la apoptosis celular también se realizó mediante análisis FCM utilizando el kit de detección de apoptosis Annexin V-FITC / PI (Bender MedSystems, Viena, Austria) como se describió anteriormente.

Western Blot

Las células CT26 se trataron con PBS (control), RV, TiS ₂ / RV, IR780-TiS ₂ / RV y IR780-TiS ₂ / RV + NIR (RV equivalente, 30 μg / mL; IR780 equivalente, 0,5 μg / mL) para una incubación de 5 h. Después de una incubación adicional de 24 h, las células se recolectaron respectivamente de Western blot, que se basó en el protocolo informado anteriormente [23]. Brevemente, las células se lisaron e inhibieron mediante una proteasa y Triton X-100. Se usó electroforesis en gel de poliacrilamida-dodecilsulfato de sodio para recuperar y separar proteínas que luego se desplazaron a una membrana de PVDF y se bloquearon usando leche desnatada al 5%. Posteriormente, los anticuerpos primarios diluidos se incubaron a 4 ° C durante 12 h, incluido el citocromo c (1/1000, Boster, Wuhan, China), caspasa-3 escindida (1/1000, CST), caspasa-9 escindida (1 / 1000, CST) y actina (1/1000, Mouse, Boster, Wuhan, China) y luego se incubaron con un anticuerpo secundario. Finalmente, se utilizó el reactivo ECL para detectar las proteínas.

Modelo animal

Para establecer el modelo de tumor subcutáneo CT26, 1 × 10 ⁷ Se inyectaron por vía subcutánea células CT26 (100 µl, en PBS) en el lomo de ratones desnudos Balb / c. Volumen del tumor =largo × ancho ² / 2. Todos los procedimientos con animales se realizaron de acuerdo con las Pautas para el cuidado y uso de animales de laboratorio de los Institutos Nacionales de Salud y aprobados por el Comité de Ética Animal del hospital central de Zhumadian (Henan, China).

Biodistribución en vivo

Biodistribución de IR780-TiS ₂ / RV en los ratones desnudos portadores de tumores se detectó 24 h después de la inyección intravenosa de la cola con IR780-TiS ₂ / RV (150 μL, 6 mg / kg). Los órganos principales, incluidos el corazón, el hígado, el bazo, el pulmón, el riñón y el tumor, se pesaron y digirieron con una solución de agua regia. El contenido del elemento Ti en estos tejidos fue cuantificado por ICP-OES.

Quimioterapia de tumores activada por NIR in vivo

Los ratones portadores de tumores CT26 se separaron al azar en seis grupos ( n =6), incluida solución salina, solución salina + NIR, RV, IR780-TiS ₂ / RV, TiS ₂ / RV y IR780-TiS ₂ / RV + NIR (RV equivalente, 1 mg / kg; IR780 equivalente, 0,5 mg / kg). La condición de irradiación NIR es 808 nm, 0,3 W / cm ² y 3 min. Durante 30 días de tratamiento, se registraron los volúmenes de los tumores y el peso de los ratones cada 3 días. Después del tratamiento, H&E fijó y tiñó los órganos, incluidos el corazón, el hígado, el bazo, el pulmón y el riñón en varios grupos.

Análisis estadístico

Los resultados se presentaron como media ± desviación estándar. t del estudiante La prueba se utilizó para examinar las diferencias significativas entre dos grupos. P <0,05 se consideró significativo y P <0,01 se consideró muy significativo.

Resultados y discusión

Preparación y caracterización de IR780-TiS ₂ / RV

Para preparar IR780-TiS ₂ / RV, en primer lugar, TiS ₂ biocompatible Las nanohojas se prepararon mediante un método de exfoliación asistida por ultrasonidos y albúmina de suero bovino (BSA), como se informó anteriormente [34, 35]. A continuación, IR780-TiS ₂ se sintetizó en una reacción de sustitución entre un átomo de cloro de IR780 y grupos amino de BSA absorbidos en el TiS ₂ nanohojas que utilizan un agente aglutinante de ácido TEA. Por fin, el IR780-TiS ₂ La nanoplataforma cargó el fármaco contra el cáncer RV a través de la absorción física. El diagrama esquemático de IR780-TiS ₂ / RV se muestra en el Esquema 1. Archivo adicional 1:La Figura S1 muestra la imagen TEM del TiS ₂ exfoliado asistido por proteínas , que era una estructura de nanohoja mostrada. El patrón XRD del TiS ₂ También se detectaron nanohojas, lo que indicó una buena cristalinidad del TiS ₂ preparado nanohojas, en consonancia con las observaciones de TEM (archivo adicional 1:Figura S2). Después de la funcionalización, el IR780-TiS ₂ / RV nanocompuesto tenía una morfología en forma de escamas con un espaciado de celosía de 0.25 nm como se muestra por microscopía electrónica de transmisión (Figs.1a, b) y un diámetro promedio de aproximadamente 123.6 nm y potencial zeta de - 37.2 mV según lo detectado por Nanosizer (Malvern Instrumentos) (Fig. 1c, d). Después de un almacenamiento de 2 semanas en agua, FBS o solución salina, el tamaño promedio de IR780-TiS ₂ / RV se mantuvo constante a aproximadamente 123 nm (Fig. 1e), lo que indica la estabilidad de IR780-TiS ₂ / RV, posiblemente debido a la adhesión de BSA en la superficie del TiS ₂ nanohojas. La Figura 1f muestra los espectros de absorbancia de IR780 libre, RV libre, TiS ₂ nanohojas e IR780-TiS ₂ / RV. El espectro de absorción de IR780-TiS ₂ / RV mostró los picos de IR780 libre y RV libre, lo que indica que tanto IR780 como RV se conjugaron con éxito con el TiS ₂ nanohojas. La relación de carga de RV de IR780-TiS ₂ era aproximadamente 112% ( W / W ), que se logró mediante interacciones no covalentes (p. ej., π - π apilamiento e interacciones hidrofóbicas). Además, según el resultado de BET, las áreas de superficie se calcularon en 15,2 m ² / gy 122,1 m ² / g para TiS ₂ a granel y TiS ₂ nanohojas, respectivamente. El TiS ₂ exfoliado Las nanohojas muestran un área de superficie BET mucho mayor que la del TiS ₂ a granel , que proporcionan una gran área activa para la carga de fármacos. La carga fue alta probablemente debido a la gran superficie específica y la adhesión de BSA al IR780-TiS ₂ nanohojas [23]. Para confirmar aún más, RV e IR780 se cargaron en TiS ₂ nanohojas, los espectros FTIR de TiS ₂ nanohojas, IR780-TiS ₂ e IR780-TiS ₂ / RV se midieron. En el archivo adicional 1:Figura S6, todos los picos característicos de TiS ₂ nanohojas aparecieron en espectros FTIR de IR780-TiS ₂ / RV. Además, aparecieron tres nuevos picos (~ 3191 cm ⁻¹ , ~ 1510 cm ⁻¹ , 1230 cm ⁻¹ ) en el espectro de IR780-TiS ₂ / RV, lo que indica que la existencia de RV e IR780 [36, 37].

un La imagen TEM de IR780-TiS ₂ / RV. b La imagen TEM de alta resolución del IR780-TiS ₂ / RV. c La distribución de tamaño y d distribución potencial zeta de IR780-TiS ₂ / RV. e El cambio de tamaño de partícula hidrodinámico de IR780-TiS ₂ / RV en agua, FBS y solución salina durante 2 semanas. f Los espectros de absorción de RV, IR780, TiS ₂ nanohojas e IR780-TiS ₂ / RV

Después de una irradiación NIR de baja potencia de 3 minutos (808 nm, 0,3 W / cm ² ), el IR780-TiS ₂ / La temperatura de la solución RV aumentó proporcionalmente a la concentración de IR780-TiS ₂ / RV (0, 5, 10 μg / ml) y el IR780-TiS ₂ de 10 μg / ml / La solución RV alcanzó la temperatura más alta de 47,6 ° C (Fig. 2a). Además, IR780-TiS ₂ / RV había conservado su efecto fototérmico inicial incluso después de cinco ciclos de irradiación NIR, mientras que el IR780 libre mostró un efecto fototérmico reducido (Fig. 2b). Estos resultados indican que el IR780-TiS ₂ / El nanocompuesto RV tiene una gran fotoestabilidad.

un El efecto fototérmico del IR780-TiS ₂ / RV bajo la irradiación NIR (808 nm, 0,3 W / cm ² ) durante 3 min. b Cambio de temperatura de IR780 y R780-TiS ₂ / RV después de cinco ciclos de irradiaciones NIR (808 nm, 0,3 W / cm ² , 3 min). c El esquema de la liberación de RV activada por fototermia. d Libere la cinética de RV de IR780-TiS ₂ / RV en tampón PBS (pH =7,4 y 6,5) con o sin irradiación NIR (808 nm, 0,3 W / cm ² ). ** P <0.01, comparado con el grupo pH =7.4 y pH =6.5

A continuación, se midió la relación de liberación de RV en diversas condiciones de irradiación de pH y NIR (Fig. 2c, d). Después de 24 h, la relación de liberación de RV fue del 8,56% en condiciones fisiológicas (pH 7,4), pero aumentó significativamente a 16,2% a pH 6,5, lo que indica que se puede mejorar en condiciones débilmente ácidas. Además, la tasa de liberación de RV aumentó de nuevo significativamente a 44,8% a pH 6,5 y una irradiación NIR de 3 minutos (808 nm, 0,3 W / cm ² ). Estos resultados demuestran que la irradiación NIR puede ser un estímulo externo controlable para desencadenar la liberación de RV de IR780-TiS ₂ / RV. Este efecto probablemente se deba al calor generado por IR780-TiS ₂ bajo irradiación NIR debilitando las interacciones de adsorción no covalente entre RV y el IR780-TiS ₂ superficie [35]. Además, en un ambiente ácido, el H + podría cambiar la carga superficial de TiS ₂ que alteran el equilibrio hidrofílico / hidrofóbico de las nanopartículas [38, 39].

Localización in vitro de IR780-TiS ₂ / RV

Para investigar la captación celular y la distribución intracelular de IR780-TiS2 / RV, el IR780-TiS ₂ Se marcaron nanopartículas de RV con FITC y se utilizó un CLSM para visualizar la fluorescencia intracelular. Después de una incubación de 5 h, TiS ₂ / RV y IR780-TiS ₂ / RV mostró una intensidad de fluorescencia similar en el citoplasma (Fig. 3a, b), lo que indica que ambos nanocompuestos podrían entrar en las células, probablemente a través de endocitosis. Sin embargo, el IR780-TiS ₂ / El nanocompuesto RV exhibió una mayor intensidad de fluorescencia amarilla y verde cuando la señal FITC se fusionó con el etiquetado MitoTracker (Fig. 3a, c). Estos resultados indican que IR780-TiS ₂ / RV puede apuntar a las mitocondrias con una alta eficiencia. Además, la distribución de IR780-TiS ₂ / RV dentro del citoplasma se confirmó aún más utilizando TEM, que mostró nanopartículas retenidas en algunas mitocondrias (Fig. 3d). Juntos, estos resultados confirman firmemente que IR780-TiS ₂ / RV logra un buen direccionamiento mitocondrial, lo que promueve aún más la acumulación de fármacos mitocondriales, lo que provoca una toxicidad celular inmediata. La dirección de las mitocondrias probablemente fue mediada tanto por el transporte activo mediado por el polipéptido transportador de aniones orgánicos como por la característica de catión lipofílico, que hizo que las nanopartículas se acumularan en gran medida en las mitocondrias de las células tumorales [30,31,32,33].

un Las imágenes de fluorescencia de las células CT26 incubadas con TiS ₂ marcado con FITC / RV o IR780-TiS ₂ / RV durante 5 h. La fluorescencia verde es la señal FITC y la fluorescencia roja es la señal de MitoTracker. b El análisis de intensidad de fluorescencia media (MFI) correspondiente de TiS ₂ marcado con FITC / RV o IR780-TiS ₂ / RV en las células de la Fig. 3a. c El coeficiente de co-localización correspondiente de TiS ₂ marcado con FITC / RV o IR780-TiS ₂ / RV y mitocondrias en las células de la figura 3a. M significa mitocondrias . ** P <0.01, en comparación con TiS ₂ / Grupo de RV solo

Quimioterapia de tumores activada por NIR in vitro

Primero, se evaluó el efecto fototérmico in vitro. Después de una incubación de 5 h, IR780-TiS ₂ / RV mostró un aumento de temperatura de aproximadamente 17 ° C, mientras que TiS ₂ / RV mostró un aumento de temperatura de aproximadamente 10 ° C (Fig. 4a). El efecto fototérmico se atribuyó a IR780 y TiS ₂ nanohojas. Demostración de la biocompatibilidad como nanoplataforma para la carga de fármacos, IR780-TiS ₂ no mostró citotoxicidad pronunciada por debajo de la concentración de 300 μg / ml (Fig. 4b). Además, el RV con o sin irradiación NIR tuvo un efecto similar de destrucción celular dependiente de la concentración (Fig. 4c). A la misma concentración de RV, RV logró el mejor efecto de muerte celular cuando se cargó con IR780-TiS ₂ e irradiado por NIR en comparación con todas las demás condiciones, es decir, RV libre, IR780-TiS ₂ libre y RV cargado por TiS ₂ (Figura 4d). Curiosamente, el IR780-TiS ₂ descargado La plataforma no mostró un efecto anticanceroso notable cuando se expuso a la irradiación NIR en comparación con la que no tuvo irradiación NIR (Fig. 4d), lo que indica que el calor generado por IR780-TiS ₂ tras el estímulo de irradiación NIR se utilizó principalmente para desencadenar la liberación del fármaco que luego mató a las células. Estos resultados sugieren que IR780-TiS ₂ / RV puede liberar RV en las mitocondrias cuando se activa mediante irradiación NIR y, por lo tanto, mejorar notablemente la concentración local de RV dentro de las mitocondrias y lograr un mayor efecto inhibidor de tumores.

un Las curvas de cambio de temperatura de PBS (control), TiS ₂ / RV o IR780-TiS ₂ / Células tratadas con RV bajo una irradiación NIR de 3 minutos (808 nm, 0,3 W / cm ² ). b Citotoxicidad in vitro contra células CT26 tratadas con diferentes concentraciones de IR780-TiS ₂ . c Viabilidad celular de las células tratadas con RV con o sin irradiación NIR (808 nm, 0,3 W / cm ² ) durante 3 min. d Viabilidad celular de las células tratadas con IR780-TiS ₂ , RV, TiS ₂ / RV o IR780-TiS ₂ / RV con o sin irradiación NIR (808 nm, 0,3 W / cm ² ) durante 3 min. ** P <0.01, en comparación con IR780-TiS ₂ / RV sin grupo NIR solo

El mecanismo de muerte celular

Para ilustrar el mecanismo subyacente de la quimioterapia activada por NIR de IR780-TiS ₂ / RV, analizamos el tipo de muerte celular, el potencial de membrana mitocondrial (Ψm) y los niveles de expresión de proteínas clave relacionadas con la apoptosis. En primer lugar, se usó FCM para detectar el tipo de muerte celular usando tinción con Anexina V-FITC / PI (Fig. 5a). A la misma concentración de RV, RV libre, TiS ₂ / RV, IR780-TiS ₂ / RV y IR780-TiS ₂ / RV + NIR podrían inducir apoptosis, principalmente debido a la presencia de RV. De hecho, se ha informado que RV tiene la capacidad de inducir apoptosis. De estos tratamientos, IR780-TiS ₂ / RV + NIR mostró la tasa de apoptosis más alta del 90,8%. A continuación, se investigaron las vías de señalización de la apoptosis. Se ha informado de una disminución de Ψm como el evento clave en la vía apoptótica mitocondrial (intrínseca) [40]. A la misma concentración de RV, IR780-TiS ₂ / RV + NIR disminuyó Ψm en aproximadamente un 85%, lo que fue más significativo que una disminución de Ψm inducida por IR780-TiS ₂ , TiS ₂ / VD con o sin NIR y VD libre (fig. 5b). Este experimento indica que IR780-TiS ₂ / RV + NIR indujo la muerte celular mediada por la vía apoptótica mitocondrial (intrínseca) [41]. A continuación, se detectó la expresión de proteínas críticas para la apoptosis, específicamente el citocromo c (cito c), caspasa 9 y caspasa 3, mediante un ensayo de transferencia Western. Las células tratadas con IR780-TiS ₂ / RV + NIR expresó más citoc citosólico que los tratados con RV, IR780-TiS ₂ / RV o IR780-TiS ₂ / RV (figura 5c). La translocación de citoc es el iniciador más importante de la cascada de caspasas [42,43,44]. En consecuencia, la expresión de la caspasa 9 escindida y la caspasa 3 escindida aumentó considerablemente en el IR780-TiS ₂ / Células tratadas con RV + NIR. Juntos, estos datos sugieren claramente que la apoptosis fue mediada por la vía mitocondrial (intrínseca).

un Apoptosis celular de células CT26 tratadas con PBS (control), RV, TiS ₂ / RV, IR780-TiS ₂ / RV y IR780-TiS ₂ / RV + NIR por FCM. b El cambio en el potencial de membrana mitocondrial de las células CT26 tratadas con PBS (control), RV, TiS ₂ / RV, IR780-TiS ₂ / RV y IR780-TiS ₂ / RV con o sin irradiación NIR por FCM. c Expresión de proteínas relacionadas con la apoptosis en células CT26 tratadas con PBS (control), RV, TiS ₂ / RV, IR780-TiS ₂ / RV y IR780-TiS ₂ / RV + NIR. El citocromo c, la caspasa-3 escindida y la caspasa-9 escindida se ensayaron mediante transferencia Western. ** P <0.01, en comparación con IR780-TiS ₂ / RV, TiS ₂ / RV + NIR e IR780-TiS ₂ grupos

In Vivo Quimioterapia de tumores activada por NIR

Para evaluar la eficacia de la quimioterapia activada por NIR in vivo, se trataron ratones portadores de tumores CT26 con solución salina, solución salina + NIR, RV, IR780-TiS ₂ / RV, TiS ₂ / RV + NIR e IR780-TiS ₂ / RV + NIR. El tamaño del tumor en el IR780-TiS ₂ / El grupo RV + NIR disminuyó significativamente y el tumor casi desapareció después de 30 días de tratamiento, mientras que en los grupos restantes, el volumen tumoral mostró una tendencia ascendente (Fig. 6a). Durante el tratamiento, no hubo diferencias significativas en el peso corporal entre los grupos (Fig. 6b). Finalmente, las imágenes de H&E no revelaron ninguna toxicidad o anomalía tisular apreciable en todos los grupos evaluados (Fig. 6c). Estos resultados demuestran que el IR780-TiS ₂ / El nanocompuesto RV tiene una excelente eficacia antitumoral activada por NIR y una baja toxicidad sistémica. Además, la biodistribución del IR780-TiS ₂ / RV se evaluó in vivo. Como se muestra en el archivo adicional 1:Figura S4, las nanopartículas se introdujeron principalmente en el sistema hepático y tal vez el sistema las metabolizara [45].

un El perfil de crecimiento de tumores con xenoinjerto CT26 después de la inyección intravenosa de solución salina (control), RV, TiS ₂ / RV y IR780-TiS ₂ / RV con o sin irradiación NIR de 3 min (808 nm, 0,3 W / cm ² ). b Peso corporal de ratones portadores de tumores después de varios tratamientos. c Imágenes de H&E de los órganos principales de todos los ratones tratados después de 30 días de tratamiento. ** P <0.01, en comparación con solución salina, solución salina + NIR, RV, TiS ₂ / RV + NIR e IR780-TiS ₂ / Grupos de RV

Conclusión

En resumen, hemos desarrollado una nanoplataforma cargada en RV y dirigida a mitocondrias basada en TiS ₂ nanosheets for a NIR-triggered drug release and enhanced tumor chemotherapy. The as-prepared IR780-TiS₂ /RV with flake-like morphology showed good stability and biocompatibility. Owing to the mitochondria-targeted ability of IR780, IR780-TiS₂ /RV could selectively accumulate in tumor cell mitochondria and where it could release RV when triggered by the NIR irradiation. The released RV facilitated the mitochondrial membrane potential decrease, cyto c release, and, subsequently, initiated a cascade of caspase reactions to promote tumor cell apoptosis through the mitochondrial signaling pathway. In vitro and in vivo results demonstrated that IR780-TiS₂ /RV exhibited an efficacious NIR-triggered tumor chemotherapy without a significant tissue toxicity. These results suggest that IR780-TiS₂ /RV could be a promising chemotherapeutic agent in clinical practice.

Disponibilidad de datos y materiales

The conclusions made in this manuscript are based on the data which are all presented and shown in this paper.

Abreviaturas

IR780:

IR-780 iodide

APUESTA:

Brunauer-Emmett-Teller

BSA:

Albúmina de suero bovino

BSA:

Albúmina de suero bovino

CCK-8:

Cell Counting Kit-8

CLSM:

Microscopía de escaneo láser confocal

cyto c:

Cytochrome c

DMEM:

Medio Eagle modificado de Dulbecco

DMSO:

Dimethylsulfoxide

FBS:

Suero fetal bovino

FCM:

Flow cytometry

FITC:

Fluorescein isothiocyanate

FTIR:

Fourier Transform Infrared Spectroscopy

NIR:

Infrarrojo cercano

PBS:

Solución salina tamponada con fosfato

RV:

Resveratrol

TEA:

Trietilamina

TiS₂ :

Titanium disulfide

Aplicación de matrices de nanoestructura de silicio para células solares monocristalinas y multicristalinas de 6 pulgadas Preparación de nanopartículas de ZnO con alta dispersibilidad basada en el proceso de fijación orientada (OA)