Nanoláminas de TiS₂ dirigidas a mitocondrias entregan resveratrol para quimioterapia tumoral activada por fototermia

Resumen

La administración de fármacos anticancerígenos dirigida a orgánulos subcelulares es una estrategia prometedora para maximizar los efectos antitumorales y minimizar los efectos adversos. Aquí preparamos una nanoplataforma de administración de fármacos dirigida a mitocondrias basada en yoduro de IR780 (IR780) y nanoláminas de disulfuro de titanio (TiS₂). Debido a la gran área superficial específica de las nanoláminas de TiS₂, la nanoplataforma pudo cargar altamente el fármaco anticancerígeno resveratrol (RV). El nanocompuesto preparado (IR780-TiS₂/RV) se usó para una quimioterapia tumoral eficiente activada por fototermia. IR780-TiS₂/RV mostró estabilidad y biocompatibilidad satisfactorias, y la relación de carga de RV e IR780 fue de aproximadamente 112 % y 56 %, respectivamente. Bajo irradiación infrarroja cercana (NIR), el calor generado por IR780-TiS₂/RV pudo desencadenar la liberación de RV. Debido a la conjugación con IR780 específico de mitocondrias, IR780-TiS₂/RV pudo dirigirse y acumularse en mitocondrias y liberar RV cuando se activaba por NIR para disminuir el potencial de membrana mitocondrial, inducir rápidamente la regulación al alza de factores apoptóticos intrínsecos clave como citocromo c, e iniciar la cascada de caspasas, logrando así el efecto quimioterapéutico. El nanocompuesto IR780-TiS₂/RV demostró alta eficacia antitumoral in vitro e in vivo, así como ninguna toxicidad tisular notable. Creemos que nuestro estudio demuestra que la nanoplataforma IR780-TiS₂/RV activada por NIR podría ser un agente quimioterapéutico prometedor en la práctica clínica.

Introducción

El cáncer sigue siendo una enfermedad que amenaza la vida y representa altas tasas de mortalidad mundial. Cirugía, quimioterapia, radiación y terapia hormonal siguen siendo los principales métodos terapéuticos usados en práctica clínica. De estos, la quimioterapia es una opción de tratamiento ampliamente aceptada por clínicos y pacientes por su eficacia relativamente alta. La quimioterapia se asocia con problemas graves, como resistencia a fármacos, recurrencia tumoral y falta de especificidad. Por tanto, desarrollar nuevos agentes y estrategias quimioterapéuticas para superar estos obstáculos es de gran urgencia. En años recientes, cargar un fármaco anticancerígeno en un portador funcionalizado que pueda lograr simultáneamente administración dirigida y liberación controlada se ha vuelto un enfoque popular para maximizar el efecto terapéutico y disminuir efectos secundarios. Un área superficial grande que proporcione mejor relación de carga de fármaco es esencial para un excelente portador de fármacos.

Además, para mejorar la especificidad del fármaco, el portador usualmente se modifica con una molécula blanco celular, como ácido fólico y glutatión blancos de receptores de superficie celular. Dado que muchos fármacos quimioterapéuticos actúan sobre orgánulos subcelulares específicos, diseñar un sistema de administración dirigido a orgánulos podría aumentar notablemente el efecto terapéutico y reducir efectos adversos. Consecuentemente, la selección de la ubicación blanco dentro de las células tumorales es vital para el sistema de administración de fármacos. Las mitocondrias no solo son una "fábrica de energía" de las células sino también un blanco clave de fármacos quimioterapéuticos que apuntan a mitocondrias para iniciar la vía apoptótica intrínseca. Por tanto, desarrollar un sistema de administración de fármacos anticancerígenos dirigido a mitocondrias podría ser vital para quimioterapia más efectiva. Hasta ahora, se han diseñado varios sistemas de administración de fármacos, como sílice mesoporoso, materiales basados en carbono y proteínas. Aunque estos portadores se han reportado eficientes para administración de fármacos y terapia tumoral, se desean aún más nuevos sistemas de administración de alta eficiencia.

En este estudio, construimos una nanoplataforma de administración de fármacos dirigida a mitocondrias y activada por NIR basada en nanoláminas bidimensionales de disulfuro de titanio (TiS₂) para quimioterapia tumoral controlada y dirigida. TiS₂ es un miembro de los dicalcogenuros de metales de transición, que tienen gran área superficial. Tras exfoliación por ultrasonicación asistida por proteína, la superficie de nanoláminas TiS₂ es modificable por otras moléculas funcionales vía interacciones covalentes o no covalentes. Además, la molécula específica de mitocondrias tumorales IR780 (yoduro IR-780) se eligió para modificar las nanoláminas TiS₂. IR780 dota a las nanoláminas de capacidad de dirigir a mitocondrias, a través tanto del transporte activo mediado por polipéptido transportador de aniones orgánicos como de la característica de catión lipofílico. Se reportó que IR780 como catión lipofílico mostró mayor acumulación en mitocondrias de células tumorales debido a la alta magnitud del potencial de membrana mitocondrial en células tumorales que en células normales. Además, IR780 es también un agente fototérmico responsivo a infrarrojo cercano. La nanoplataforma preparada, denominada IR780-TiS₂, se confirmó biocompatible y pudo cargar eficazmente el fármaco anticancerígeno resveratrol (RV) (IR780-TiS₂/RV). IR780-TiS₂/RV poseía capacidad de dirigir a mitocondrias y efecto fototérmico. NIR se aplicó como estímulo externo para desencadenar liberación local de fármaco bajo irradiación NIR. Experimentos in vitro e in vivo mostraron que IR780-TiS₂/RV tiene efecto quimioterapéutico altamente eficiente. Estudio adicional del mecanismo reveló que la muerte celular inducida por IR780-TiS₂/RV fue vía la vía de apoptosis intrínseca mediada por mitocondrias. Este sistema de administración de fármacos dirigido a mitocondrias (Esquema 1) podría ser un agente quimioterapéutico potencial en futura aplicación clínica.

Materiales y métodos

Materiales

Sigma-Aldrich proveyó yoduro IR-780 (IR780), polvo TiS₂, isotiocianato de fluoresceína (FITC) (St. Louis, MO, USA). Albúmina sérica bovina (BSA ≥ 98,0 %) se compró en BioSharp Co., Ltd. (Corea). Kit de conteo celular-8 (CCK-8) se adquirió en Dojin Chemical Laboratory Co., Ltd. (Kumamoto, Japón). Reactivos de cultivo celular incluyendo medio DMEM y suero fetal bovino (FBS) fueron provistos por Gibco (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA). Químicos se obtuvieron de Sigma-Aldrich (Shanghai, China).

Síntesis de IR780-TiS₂/RV

El primer paso fue la preparación de nanoláminas TiS₂ solubles en agua según reporte previo. En detalle, 5 mg TiS₂ masivo se mezcló con 5 mL agua y agitó 20 min. La suspensión acuosa de TiS₂ se añadió luego a 5 mg BSA y se procesó bajo baño de hielo ultrasónico disociado usando punta de sonicación 500 W y 20 kHz (Sonics, VCX130, USA) por 6 h. Después, la mezcla preparada se centrifugó a 12 000 rpm por 10 min, resultando nanoláminas TiS₂ en el sobrenadante.

Segundo, nanoláminas TiS₂ se conjugaron con IR780. Trietilamina (TEA) se aplicó como agente ligante de ácido. Cinco miligramos de IR780 se disolvieron en 2 mL DMSO y agitaron a 60 °C por 8 h con adición de TEA. La suspensión de mezcla se dializó en agua destilada por 2 días y luego centrifugó a 9000 rpm por 8 min para remover producto agregado. El sobrenadante se colectó, resultando IR780-TiS₂.

Por último, RV se cargó sobre IR780-TiS₂. IR780-TiS₂ (1 mg/ml) se mezcló con RV (2 mg/ml, disuelto en DMSO), agitando ligeramente overnight a temperatura ambiente. Después, DMSO y RV libre se eliminaron via diálisis en agua destilada overnight para dar IR780-TiS₂/RV. Basado en literatura, la relación de carga RV detectada por espectrofotómetro UV-vis (UV-2550, Shimadzu, Japón) y calculada según la ecuación:

$$ \mathrm{RV}\ \mathrm{loading}\ \mathrm{ratio}\ \left(\%\right)=\frac{A_a-{A}_b}{A_c}\times 100\% $$

donde A_a (mg), A_b (mg), y A_c (mg) representan RV inicial, RV no unido, e IR780-TiS₂, respectivamente.

Espectrómetro de transformada de Fourier infrarroja (FTIR) Bruker TENSOR 27 (Bruker Optics Ltd., Coventry, UK) se usó para detectar estructura química de TiS₂, IR780-TiS₂, y RV-TiS₂/RV. Análisis Brunauer-Emmett-Teller (BET) se realizó para determinar área superficial específica de las muestras, calculada de resultado de adsorción N₂ via analizador de área superficial (Quantachrome ChemBET-3000) basado en ecuación BET.

Línea celular y cultivo celular

Células de cáncer de colon de ratón CT26 se obtuvieron del Banco de Células de Colección de Cultivos Tipo de Academia China de Ciencias (Shanghai, China). Las células se cultivaron en medio DMEM completo (10 % FBS + 90 % DMEM) en incubadora humificada con 5 % CO₂ a 37 °C.

Localización in vitro de IR780-TiS₂/RV

FITC se usó para etiquetar IR780-TiS₂/RV o TiS₂/RV. En breve, FITC se disolvió en solución etanol (2,0 mg/mL) y mezcló con IR780-TiS₂/RV o TiS₂/RV solución acuosa (1,0 mg/mL) bajo agitación 4 h en oscuridad a temperatura ambiente. La mezcla se dializó en agua destilada overnight para remover FITC y etanol redundantes, resultando solución IR780-TiS₂/RV o TiS₂/RV etiquetada con FITC. Para confirmar co-localización mitocondrial de nanopartículas in vitro, células tratadas con FITC-IR780-TiS₂/RV o FITC-TiS₂/RV por 5 h y teñidas con tinte mitocondrial específico MitoTracker. Después, la internalización celular de IR780-TiS₂/RV o TiS₂/RV se observó usando CLSM (Ix81-FV1000, Olympus, Co.). En breve, células CT26 se incubaron con FITC-TiS₂/RV y IR780-TiS₂/RV etiquetados (con misma concentración de FITC) por 5 h. Luego, células se trataron con soluciones MitoTracker Red FM (100 nM) a 37 °C por 30 min. Tras lavado con PBS tres veces, células se observaron por CLSM. Software ImageJ se usó para analizar intensidad de fluorescencia de células.

Quimioterapia tumoral activada por NIR in vitro y estudio de apoptosis

4 × 10³ células/pozo CT26 en placas de 96 pozos se trataron con RV libre, IR780-TiS₂, IR780-TiS₂/RV, y TiS₂/RV con diferentes concentraciones RV por 5 h y luego irradiaron con o sin NIR por 3 min (808 nm, 0,3 W/cm²). Tras incubación adicional 24 h, viabilidad de células tratadas se analizó por ensayo CCK-8. Células tratadas también se tiñeron con Rodamina123 (Sigma) y analizaron por FCM (FC 500 MCL; Beckman Coulter, USA). Detección de apoptosis celular también se realizó por análisis FCM usando kit detección apoptosis Annexin V-FITC/PI (Bender MedSystems, Viena, Austria) como descrito previamente.

Western Blot

Células CT26 se trataron con PBS (control), RV, TiS₂/RV, IR780-TiS₂/RV, e IR780-TiS₂/RV + NIR (RV equivalente, 30 μg/mL; IR780 equivalente, 0,5 μg/mL) por incubación 5 h. Tras incubación adicional 24 h, células se colectaron respectivamente para Western blot, basado en protocolo reportado previamente. Brevemente, células se lizaron e inhibieron por proteasa y Triton X-100. Electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecil sulfato sódico se usó para recuperar y separar proteínas que luego se transfirieron a membrana PVDF y bloquearon con 5 % leche desnatada. Después, anticuerpos primarios diluidos se incubaron a 4 °C por 12 h, incluyendo citocromo c (1/1000, Boster, Wuhan, China), caspasa-3 clivada (1/1000, CST), caspasa-9 clivada (1/1000, CST), y actina (1/1000, Ratón, Boster, Wuhan, China) y luego incubaron con anticuerpo secundario. Finalmente, reactivo ECL se usó para detectar proteínas.

Modelo animal

Para establecer modelo tumoral subcutáneo CT26, 1 × 10⁷ células CT26 (100 μL, en PBS) se inyectaron subcutáneamente en dorso de ratones Balb/c nude. Volumen tumoral = largo × ancho²/2. Todos los procedimientos con animales se realizaron de acuerdo con Guías para Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio de Institutos Nacionales de Salud y aprobados por Comité de Ética Animal de Hospital Central Zhumadian (Henan, China).

Biodistribución in vivo

Biodistribución de IR780-TiS₂/RV en ratones nude portadores de tumor se detectó a 24 h post inyección intravenosa cola con IR780-TiS₂/RV (150 μL, 6 mg/kg). Órganos principales incluyendo corazón, hígado, bazo, pulmón, riñón y tumor se pesaron y digirieron con solución agua regia. Contenido de elemento Ti en estos tejidos se cuantificó por ICP-OES.

Quimioterapia tumoral activada por NIR in vivo

Ratones portadores tumor CT26 se separaron aleatoriamente en seis grupos (n = 6), incluyendo salina, salina +NIR, RV, IR780-TiS₂/RV, TiS₂/RV, e IR780-TiS₂/RV + NIR (RV equivalente, 1 mg/kg; IR780 equivalente, 0,5 mg/kg). Condición irradiación NIR es 808 nm, 0,3 W/cm², 3 min. Durante 30 días tratamiento, volúmenes tumorales y pesos ratones se registraron cada 3 días. Tras tratamiento, órganos incluyendo corazón, hígado, bazo, pulmón y riñón en varios grupos se fijaron y tiñeron con H&E.

Análisis estadístico

Resultados se presentaron como media ± desviación estándar. Prueba t de Student se usó para examinar diferencias significativas entre dos grupos. P < 0,05 se consideró significativo y P < 0,01 muy significativo.

Resultados y discusión

Preparación y caracterización de IR780-TiS₂/RV

Para preparar IR780-TiS₂/RV, primero, nanoláminas TiS₂ biocompatibles se prepararon mediante método de exfoliación asistida por albúmina sérica bovina (BSA) y ultrasonicación como se reportó previamente. Luego, IR780-TiS₂ se sintetizó en reacción de sustitución entre átomo cloro de IR780 y grupos amino de BSA absorbidos en nanoláminas TiS₂ usando agente ligante ácido TEA. Por último, la nanoplataforma IR780-TiS₂ cargó el fármaco anticancerígeno RV vía absorción física. El diagrama esquemático de IR780-TiS₂/RV se muestra en Esquema 1. Archivo adicional 1: Figura S1 muestra imagen TEM de TiS₂ exfoliado asistido por proteína, que mostraba estructura de nanolámina. El patrón DRX de nanoláminas TiS₂ también se detectó, indicando buena cristalinidad de nanoláminas TiS₂ preparadas, consistente con observaciones TEM (Archivo adicional 1: Figura S2). Tras funcionalización, el nanocompuesto IR780-TiS₂/RV tuvo morfología escamosa con espaciamiento de red 0,25 nm como muestra microscopía electrónica de transmisión (Figs. 1a, b) y diámetro promedio ~123,6 nm y potencial zeta -37,2 mV detectado por Nanosizer (Malvern Instruments) (Fig. 1c, d). Tras almacenamiento 2 semanas en agua, FBS o salina, tamaño promedio de IR780-TiS₂/RV permaneció constante ~123 nm (Fig. 1e) indicando estabilidad de IR780-TiS₂/RV, posiblemente debido a adhesión BSA en superficie de nanoláminas TiS₂. Figura 1f muestra espectros absorbancia de IR780 libre, RV libre, nanoláminas TiS₂, e IR780-TiS₂/RV. El espectro absorción de IR780-TiS₂/RV mostró picos de IR780 libre y RV libre, indicando que tanto IR780 como RV se conjugaron exitosamente con nanoláminas TiS₂. La relación carga RV de IR780-TiS₂ fue ~112 % (W/W), lograda través interacciones no covalentes (p. ej., apilamiento π-π e interacciones hidrofóbicas). Además, según resultado BET, áreas superficiales se calcularon 15,2 m²/g y 122,1 m²/g para TiS₂ masivo y nanoláminas TiS₂, respectivamente. Nanoláminas TiS₂ exfoliadas muestran área BET mucho mayor que TiS₂ masivo, proveyendo gran área activa para carga fármaco. La carga fue alta probablemente debido a gran área superficial específica y adhesión BSA a nanoláminas IR780-TiS₂. Para confirmar RV e IR780 cargados en nanoláminas TiS₂, se midieron espectros FTIR de nanoláminas TiS₂, IR780-TiS₂, e IR780-TiS₂/RV. En Archivo adicional 1: Figura S6, todos picos característicos nanoláminas TiS₂ aparecieron en espectros FTIR de IR780-TiS₂/RV. Además, tres nuevos picos aparecieron (~3191 cm⁻¹, ~1510 cm⁻¹, 1230 cm⁻¹) en espectro IR780-TiS₂/RV, indicando existencia RV e IR780.

Tras irradiación NIR baja potencia 3 min (808 nm, 0,3 W/cm²), temperatura solución IR780-TiS₂/RV aumentó proporcionalmente a concentración IR780-TiS₂/RV (0, 5, 10 μg/ml), y 10 μg/ml IR780-TiS₂/RV alcanzó temperatura máxima 47,6 °C (Fig. 2a). Adicionalmente, IR780-TiS₂/RV retuvo su efecto fototérmico inicial incluso tras cinco ciclos irradiación NIR, mientras IR780 libre mostró efecto fototérmico disminuido (Fig. 2b). Estos resultados indican nanocompuesto IR780-TiS₂/RV tiene gran fotostabilidad.

Luego, relación liberación RV se midió bajo varias condiciones pH e irradiación NIR (Fig. 2c, d). Tras 24 h, relación liberación RV fue 8,56 % bajo condiciones fisiológicas (pH 7,4), pero aumentó significativamente a 16,2 % a pH 6,5, indicando que puede mejorarse por condiciones ligeramente ácidas. Además, relación liberación RV aumentó nuevamente significativamente a 44,8 % a pH 6,5 y irradiación NIR 3 min (808 nm, 0,3 W/cm²). Estos resultados demuestran que irradiación NIR puede ser estímulo externo controlable para desencadenar liberación RV desde IR780-TiS₂/RV. Este efecto es probablemente debido a calor generado por IR780-TiS₂ bajo irradiación NIR debilitando interacciones adsorción no covalente entre RV e superficie IR780-TiS₂. Además, en ambiente ácido, H+ podría cambiar carga superficial TiS₂ que altera balance hidrofílico/hidrofóbico nanopartículas.

Localización in vitro de IR780-TiS₂/RV

Para investigar captación celular y distribución intracelular IR780-TiS₂/RV, nanopartículas IR780-TiS₂/RV se etiquetaron con FITC, y CLSM se usó para visualizar fluorescencia intracelular. Tras incubación 5 h, TiS₂/RV e IR780-TiS₂/RV mostraron intensidad fluorescencia similar en citoplasma (Fig. 3a, b), indicando ambos nanocompuestos pudieron entrar células, probablemente vía endocitosis. Sin embargo, nanocompuesto IR780-TiS₂/RV exhibió mayor intensidad fluorescencia amarilla y verde cuando señal FITC se fusionó con etiquetado MitoTracker (Fig. 3a, c). Estos resultados indican IR780-TiS₂/RV puede dirigir mitocondrias con alta eficiencia. Adicionalmente, distribución IR780-TiS₂/RV dentro citoplasma se confirmó más usando TEM, que mostró nanopartículas retenidas en algunas mitocondrias (Fig. 3d). Juntos, estos resultados confirman firmemente IR780-TiS₂/RV logra buena dirección mitocondrial, lo que promueve acumulación fármaco mitocondrial, causando toxicidad celular inmediata. La dirección mitocondrial fue probablemente mediada por tanto transporte activo mediado por polipéptido transportador aniones orgánicos como característica catión lipofílico, que hizo nanopartículas acumularse altamente en mitocondrias células tumorales.

Quimioterapia tumoral activada por NIR in vitro

Primero, efecto fototérmico se evaluó in vitro. Tras incubación 5 h, IR780-TiS₂/RV mostró aumento temperatura ~17 °C, mientras TiS₂/RV mostró aumento ~10 °C (Fig. 4a). Efecto fototérmico atribuido a IR780 y nanoláminas TiS₂. Demostrando biocompatibilidad como nanoplataforma carga fármaco, IR780-TiS₂ no mostró citotoxicidad pronunciada bajo concentración 300 μg/ml (Fig. 4b). Además, RV con o sin irradiación NIR tuvo efecto muerte celular dependiente concentración similar (Fig. 4c). A misma concentración RV, RV logró mejor efecto muerte celular cuando cargado por IR780-TiS₂ e irradiado por NIR comparado con todas otras condiciones: RV libre, IR780-TiS₂ libre, y RV cargado por TiS₂ (Fig. 4d). Interesantemente, plataforma IR780-TiS₂ sin cargar no mostró efecto anticancerígeno notable cuando expuesta a irradiación NIR comparado con sin irradiación NIR (Fig. 4d), indicando calor generado por IR780-TiS₂ bajo estímulo irradiación NIR se usó principalmente para desencadenar liberación fármaco que luego mató células. Estos resultados sugieren IR780-TiS₂/RV puede liberar RV en mitocondrias cuando activado por irradiación NIR y, así, mejorar notablemente concentración local RV dentro mitocondrias y lograr mayor efecto inhibidor tumoral.

Mecanismo de muerte celular

Para ilustrar mecanismo subyacente quimioterapia activada NIR IR780-TiS₂/RV, analizamos tipo muerte celular, potencial membrana mitocondrial (Ψm), y niveles expresión proteínas clave relacionadas apoptosis. Primero, FCM se usó detectar tipo muerte celular usando tinción Annexin V-FITC/PI (Fig. 5a). A misma concentración RV, RV libre, TiS₂/RV, IR780-TiS₂/RV, e IR780-TiS₂/RV + NIR pudieron todos inducir apoptosis, principalmente debido a presencia RV. En efecto, RV se ha reportado tener capacidad inducir apoptosis. De estos tratamientos, IR780-TiS₂/RV + NIR mostró mayor tasa apoptosis 90,8 %. Vías señalización apoptosis se investigaron luego. Disminución Ψm se ha reportado como evento clave en vía apoptótica mitocondrial (intrínseca). A misma concentración RV, IR780-TiS₂/RV + NIR disminuyó Ψm ~85 %, más significativo que disminución Ψm inducida por IR780-TiS₂, TiS₂/RV con o sin NIR, y RV libre (Fig. 5b). Este experimento indica IR780-TiS₂/RV + NIR indujo muerte celular mediada vía vía apoptótica mitocondrial (intrínseca). Luego, expresión proteínas críticas apoptosis, específicamente citocromo c (cyto c), caspasa 9, y caspasa 3, se detectó via ensayo Western blot. Células tratadas con IR780-TiS₂/RV + NIR expresaron más cyto c citosólico que tratadas con RV, IR780-TiS₂/RV, o IR780-TiS₂/RV (Fig. 5c). Translocación cyto c es iniciador más importante cascada caspasas. Consecuentemente, expresión caspasa 9 clivada y caspasa 3 clivada aumentó considerablemente en células tratadas IR780-TiS₂/RV + NIR. Juntos, estos datos sugieren claramente apoptosis mediada por vía mitocondrial (intrínseca).

Quimioterapia tumoral activada por NIR in vivo

Para evaluar eficacia quimioterapia activada NIR in vivo, ratones portadores tumor CT26 se trataron con salina, salina + NIR, RV, IR780-TiS₂/RV, TiS₂/RV + NIR, e IR780-TiS₂/RV + NIR. Tamaño tumor en grupo IR780-TiS₂/RV + NIR disminuyó significativamente, y tumor casi desapareció tras 30 días tratamiento, mientras en grupos restantes volumen tumor mostró tendencia creciente (Fig. 6a). Durante tratamiento, no hubo diferencia significativa peso corporal entre grupos (Fig. 6b). Finalmente, imágenes H&E revelaron ninguna toxicidad tisular notable o anormalidad en todos grupos probados (Fig. 6c). Estos resultados demuestran nanocompuesto IR780-TiS₂/RV tiene eficacia antitumoral activada NIR sobresaliente y baja toxicidad sistémica. Adicionalmente, biodistribución IR780-TiS₂/RV se evaluó in vivo. Como se muestra Archivo adicional 1: Figura S4, nanopartículas entraron mayormente en sistema hepático y quizás metabolizadas por el sistema.

Conclusión

En resumen, hemos desarrollado una nanoplataforma dirigida a mitocondrias y cargada con RV basada en nanoláminas TiS₂ para liberación fármaco activada NIR y quimioterapia tumoral mejorada. El IR780-TiS₂/RV preparado con morfología escamosa mostró buena estabilidad y biocompatibilidad. Gracias a capacidad dirección mitocondrial IR780, IR780-TiS₂/RV pudo acumularse selectivamente en mitocondrias células tumorales y liberar RV cuando activado por irradiación NIR. RV liberado facilitó disminución potencial membrana mitocondrial, liberación cyto c, e inició cascada reacciones caspasas para promover apoptosis células tumorales vía vía señalización mitocondrial. Resultados in vitro e in vivo demostraron IR780-TiS₂/RV exhibe quimioterapia tumoral activada NIR eficaz sin toxicidad tisular significativa. Estos resultados sugieren IR780-TiS₂/RV podría ser agente quimioterapéutico prometedor en práctica clínica.

Disponibilidad de datos y materiales

Las conclusiones en este manuscrito se basan en datos que todos se presentan y muestran en este artículo.

Abreviaturas

IR780:

Yoduro IR-780

BET:

Brunauer-Emmett-Teller

BSA:

Albúmina sérica bovina

CCK-8:

Kit conteo celular-8

CLSM:

Microscopía confocal de barrido láser

cyto c:

Citocromo c

DMEM:

Medio modificado Eagle Dulbecco

DMSO:

Dimetilsulfóxido

FBS:

Suero fetal bovino

FCM:

Citometría de flujo

FITC:

Isotiocianato fluoresceína

FTIR:

Espectroscopía infrarroja transformada Fourier

NIR:

Infrarrojo cercano

PBS:

Salino fosfato amortiguado

RV:

Resveratrol

TEA:

Trietilamina

TiS₂:

Disulfuro titanio