Iroyin

O ṣeun fun lilo si Nature.com.Ẹya ẹrọ aṣawakiri ti o nlo ni atilẹyin CSS lopin.Fun iriri ti o dara julọ, a ṣeduro pe ki o lo ẹrọ aṣawakiri imudojuiwọn kan (tabi mu Ipo Ibamu ṣiṣẹ ni Internet Explorer).Lakoko, lati rii daju pe atilẹyin tẹsiwaju, a yoo ṣe aaye naa laisi awọn aza ati JavaScript.
Awọn fọtosensitizers ti o munadoko jẹ pataki paapaa fun lilo ile-iwosan ibigbogbo ti phototherapy.Bibẹẹkọ, awọn fotosensitizer ti aṣa ni gbogbogbo jiya lati gbigba gigun gigun kukuru, ailagbara fọtotability, ikore kuatomu kekere ti iru atẹgun ifaseyin (ROS), ati ikojọpọ-induced quenching ti ROS.Nibi a ṣe ijabọ isunmọ-infurarẹẹdi (NIR) supramolecular photosensitizer (RuDA) ti o ni ilaja nipasẹ apejọ ara ẹni ti Ru (II) -arene organometallic complexes ni ojutu olomi.RuDA le ṣe ina atẹgun singlet (1O2) nikan ni ipo apapọ, ati pe o ṣe afihan iṣakojọpọ ti o han 1O2 ihuwasi iran nitori ilosoke pataki ninu ilana adakoja laarin eto singlet-triplet.Labẹ iṣẹ ti ina laser 808 nm, RuDA ṣe afihan ikore kuatomu 1O2 ti 16.4% (FDA-fọwọsi indocyanine alawọ ewe: ΦΔ = 0.2%) ati ṣiṣe iyipada photothermal giga ti 24.2% (awọn nanorods goolu ti owo) pẹlu fọtotability to dara julọ.: 21.0%, goolu nanoshells: 13.0%).Ni afikun, awọn RuDA-NP pẹlu ibaramu biocompatibility ti o dara le ṣajọpọ ni pataki ni awọn aaye tumo, nfa ifasẹyin tumo pataki lakoko itọju ailera fọtodynamic pẹlu idinku 95.2% ni iwọn tumo ni vivo.Itọju alapọpọ-igbelaruge itọju photodynamic n pese ilana kan fun idagbasoke awọn olupilẹṣẹ fọtoyiya pẹlu awọn ohun-ini photophysical ti o wuyi ati awọn ohun-ini fọtokemika.
Ti a ṣe afiwe si itọju ailera ti aṣa, itọju ailera photodynamic (PDT) jẹ itọju ti o wuyi fun akàn nitori awọn anfani pataki rẹ gẹgẹbi iṣakoso aye akoko deede, aiṣe-apaniyan, itọju oogun aibikita, ati idinku awọn ipa ẹgbẹ 1,2,3.Labẹ itanna ina, awọn fọtosensitizers ti a lo ni a le muu ṣiṣẹ lati dagba awọn eya atẹgun ti o ni ifaseyin pupọ (ROS), ti o yori si apoptosis / negirosisi tabi awọn idahun ajẹsara4,5. Bibẹẹkọ, pupọ julọ awọn fotosensitizer ti aṣa, gẹgẹbi awọn chlorin, porphyrins, ati anthraquinones, ni gbigba gigun gigun kukuru (igbohunsafẹfẹ <680 nm), nitorinaa ti nfa ina ilaluja ti ko dara nitori gbigba lile ti awọn ohun elo ti ibi (fun apẹẹrẹ, hemoglobin ati melanin) ninu agbegbe ti o han6,7. Bibẹẹkọ, pupọ julọ awọn fotosensitizer ti aṣa, gẹgẹbi awọn chlorin, porphyrins, ati anthraquinones, ni gbigba gigun gigun kukuru (igbohunsafẹfẹ <680 nm), nitorinaa ti nfa ina ilaluja ti ko dara nitori gbigba lile ti awọn ohun elo ti ibi (fun apẹẹrẹ, hemoglobin ati melanin) ninu agbegbe ti o han6,7. Однако большинство обычных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, обладают относительно коротковолновым поглощением (частота < 680 нм), что приводит к плохому проникновению света из-за интенсивного поглощения биологических молекул (например, гемоглобина и меланина) в видимая область6,7. Bibẹẹkọ, awọn fotosensitizer ti o wọpọ julọ gẹgẹbi awọn chlorins, porphyrins ati anthraquinones ni gbigba gigun igbi kukuru kukuru (< 680 nm) ti o yorisi ilaluja ina ti ko dara nitori gbigba lile ti awọn ohun elo ti ibi (fun apẹẹrẹ haemoglobin ati melanin) sinu agbegbe ti o han 6,7.然而，大多数传统的光敏剂，如二氢卟酚、卟啉和蒽醌，具有相对较短的波长吸收（频率< 680 nm），因此由于对生物分子（如血红蛋白和黑色素）的强烈吸收，导致光穿透性差。然而 ， 大多数 传统 的 光敏剂 ， 二 氢 卟酚 、 卟啉 蒽醌 ， 具有 相对 较 短 的 波长 吸收 （频率 频率 <680 nm） 因此 由于 对 分子 （血红 蛋白 和 黑色素） 的 ， ， ， ， 吸收 吸收吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 HI导致光穿透性差。 Однако большинство традиционных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, имеют относительно коротковолновое поглощение (частота < 680 нм) из-за сильного поглощения биомолекул, таких как гемоглобин и меланин, что приводит к плохому проникновению света. Bibẹẹkọ, pupọ julọ awọn fotosensitizer ti ibilẹ gẹgẹbi awọn chlorin, porphyrins ati anthraquinones ni gbigba gigun igbi kukuru kukuru (igbohunsafẹfẹ <680 nm) nitori gbigba agbara ti awọn ohun elo biomolecules bii hemoglobin ati melanin ti o mu ki ina ilaluja ko dara.Agbegbe ti o han 6.7.Nitoribẹẹ, isunmọ infurarẹẹdi (NIR) gbigba awọn fọtosensitizers ti o mu ṣiṣẹ ni 700-900 nm “window itọju” jẹ ibamu daradara fun phototherapy.Niwọn bi ina infurarẹẹdi ti o sunmọ ni o kere julọ ti o gba nipasẹ awọn tissu ti ibi, o le ja si ilaluja jinle ati kere si photodamage8,9.
Laanu, awọn fọtosensitizer ti n gba NIR ti o wa tẹlẹ ni gbogbogbo ni ailagbara photostability, kekere oxygen singlet (1O2) ti o npese agbara, ati ikojọpọ 1O2 quenching, eyiti o ṣe opin ohun elo ile-iwosan wọn10,11.Botilẹjẹpe a ti ṣe awọn igbiyanju nla lati mu ilọsiwaju awọn ohun-ini photophysical ati awọn ohun-ini fọtoyimii ti awọn fọtoyiya fọtoyiya ti aṣa, titi di isisiyi ọpọlọpọ awọn ijabọ ti royin pe awọn fotosensitizer ti n gba NIR le yanju gbogbo awọn iṣoro wọnyi.Ni afikun, ọpọlọpọ awọn fọtosensitizers ti ṣe afihan ileri fun iran ti o munadoko ti 1O212,13,14 nigbati a ba tan ina pẹlu ina loke 800 nm, niwon agbara photon dinku ni iyara ni agbegbe IR nitosi.Triphenylamine (TFA) gẹgẹbi oluranlọwọ elekitironi ati [1,2,5] thiadiazole-[3,4-i] dipyrido [a,c] phenazine (TDP) gẹgẹbi ẹgbẹ olugba elekitironi Oluranlọwọ-olugba (DA) iru awọn awọ ni kilasi kan ti awọn awọ, gbigba isunmọ-infurarẹẹdi, eyiti a ti ṣe iwadi lọpọlọpọ fun isunmọ-infurarẹẹdi bioimaging II ati photothermal therapy (PTT) nitori iwọn bandgap wọn.Nitorinaa, awọn awọ iru DA le ṣee lo fun PDT pẹlu itara isunmọ-IR, botilẹjẹpe wọn kii ṣe iwadi bi awọn fọtosensitizers fun PDT.
O ti wa ni daradara mọ pe awọn ga ṣiṣe ti intersystem Líla (ISC) ti photosensitizers nse ni Ibiyi ti 1O2.Ilana ti o wọpọ fun ilọsiwaju ilana ISC ni lati mu ilọsiwaju isọpọ-orbit (SOC) ti awọn fọtosensitizers nipasẹ iṣafihan awọn ọta ti o wuwo tabi awọn ohun elo Organic pataki.Sibẹsibẹ, ọna yii tun ni diẹ ninu awọn alailanfani ati awọn idiwọn19,20.Laipẹ, apejọ ti ara ẹni supramolecular ti pese ọna oye oye ti isalẹ fun iṣelọpọ awọn ohun elo iṣẹ ni ipele molikula, 21,22 pẹlu ọpọlọpọ awọn anfani ni phototherapy: (1) awọn fọtosensitizers ti ara ẹni le ni agbara lati ṣe awọn ẹya ribbon.Iru si awọn ẹya itanna pẹlu iwuwo iwuwo ti awọn ipele agbara nitori awọn iyipo agbekọja laarin awọn bulọọki ile.Nitoribẹẹ, ibaramu agbara laarin ipo itara ọkan kekere kekere (S1) ati ipo itara mẹta ti o wa nitosi (Tn) yoo dara si, eyiti o jẹ anfani fun ilana ISC 23, 24.(2) Apejọ Supramolecular yoo dinku isinmi ti kii ṣe ipalọlọ ti o da lori ilana ihamọ iṣipopada intramolecular (RIM), eyiti o tun ṣe igbega ilana ISC 25, 26.(3) Apejọ supramolecular le daabobo awọn ohun elo inu ti monomer lati ifoyina ati ibajẹ, nitorinaa imudara fọtotability ti fọtosentizer lọpọlọpọ.Fi fun awọn anfani ti o wa loke, a gbagbọ pe awọn ọna ṣiṣe photosensitizer supramolecular le jẹ yiyan ti o ni ileri lati bori awọn ailagbara ti PDT.
Awọn ile-iṣẹ ti o da lori Ru (II) jẹ ipilẹ iṣoogun ti o ni ileri fun awọn ohun elo ti o pọju ni iwadii aisan ati itọju ailera ti awọn aarun nitori alailẹgbẹ wọn ati awọn ohun-ini ẹda ti o wuyi28,29,30,31,32,33,34.Ni afikun, ọpọlọpọ awọn ipinlẹ ti o ni itara ati awọn ohun-ini photophysicochemical tunable ti awọn eka orisun Ru(II) pese awọn anfani nla fun idagbasoke ti awọn fọtosensitizers orisun Ru (II)35,36,37,38,39,40.Apeere ti o ṣe akiyesi ni ruthenium (II) polypyridyl complex TLD-1433, eyiti o wa lọwọlọwọ ni Awọn idanwo ile-iwosan Ipele II bi fọtosensitizer fun itọju ti akàn akàn invasive ti iṣan (NMIBC) 41.Ni afikun, ruthenium (II) arene organometallic complexes ti wa ni lilo pupọ bi awọn aṣoju chemotherapeutic fun itọju akàn nitori iloro kekere wọn ati irọrun ti iyipada42,43,44,45.Awọn ohun-ini ionic ti Ru (II) -arene organometallic complexes ko le mu ilọsiwaju ti ko dara ti DA chromophores ni awọn olomi ti o wọpọ, ṣugbọn tun mu apejọ ti DA chromophores dara si.Ni afikun, pseudooctahedral idaji-sandwich be ti awọn eka organometallic ti Ru (II) -arenes le ṣe idiwọ sterically H-aggregation ti DA-iru chromophores, nitorina ni irọrun dida J-aggregation pẹlu awọn ẹgbẹ gbigba pupa.Bibẹẹkọ, awọn aila-nfani ti ara ẹni ti awọn ile-iṣẹ Ru (II) -arene, gẹgẹbi iduroṣinṣin kekere ati / tabi aibikita bioavailability, le ni ipa ipa ti itọju ailera ati iṣẹ-ṣiṣe vivo ti awọn eka arene-Ru (II).Bibẹẹkọ, awọn ijinlẹ ti fihan pe awọn aila-nfani wọnyi le bori nipasẹ fifipa awọn eka ruthenium pẹlu awọn polima biocompatible nipasẹ ifasilẹ ti ara tabi isọdọkan covalent.
Ninu iṣẹ yii, a ṣe ijabọ awọn ile-iṣẹ DA-conjugated ti Ru (II) -arene (RuDA) pẹlu okunfa NIR nipasẹ ọna asopọ isọdọkan laarin chromophore DAD ati awọn ara ru (II) -arene.Awọn eka ti o ni abajade le ṣe apejọ ara ẹni sinu awọn vesicles metalosupramolecular ninu omi nitori awọn ibaraẹnisọrọ ti kii ṣe covalent.Ni pataki, apejọ supramolecular funni ni RuDA pẹlu polymerization-induced intersystem Líla-lori awọn ohun-ini, eyiti o pọ si iṣiṣẹ ISC ni pataki, eyiti o dara pupọ fun PDT (Fig. 1A).Lati mu ikojọpọ tumo ati ni biocompatibility vivo, FDA-fọwọsi Pluronic F127 (PEO-PPO-PEO) ni a lo lati ṣe encapsulate RuDA47,48,49 lati ṣẹda awọn ẹwẹ titobi RuDA-NP (Nọmba 1B) ti o ṣiṣẹ bi PDT ti o munadoko pupọ / Meji- mode PTT aṣoju.Ni phototherapy akàn (Nọmba 1C), RuDA-NP ni a lo lati tọju awọn eku ihoho pẹlu awọn èèmọ MDA-MB-231 lati ṣe iwadi ipa ti PDT ati PTT ni vivo.
Apejuwe sikematiki ti ẹrọ fọtofisiksi ti RuDA ni monomeric ati awọn fọọmu akojọpọ fun fọto itọju alakan, iṣelọpọ ti B RuDA-NPs ati C RuDA-NPs fun NIR-ṣiṣẹ PDT ati PTT.
RuDA, ti o wa ninu TPA ati iṣẹ ṣiṣe TDP, ti pese sile ni ibamu si ilana ti o han ni Nọmba Afikun 1 (Nọmba 2A), ati pe RuDA jẹ ẹya nipasẹ 1H ati 13C NMR spectra, electrospray ionization mass spectrometry, ati itupalẹ ipilẹ (Awọn eeya afikun 2-4 ).Maapu iyatọ iwuwo elekitironi RuDA ti iyipada singlet ti o kere julọ ni a ṣe iṣiro nipasẹ ilana iṣẹ-ṣiṣe iwuwo ti o gbẹkẹle akoko (TD-DFT) lati ṣe iwadi ilana gbigbe idiyele.Gẹgẹbi a ṣe han ni Apejuwe 5, iwuwo elekitironi n lọ ni pataki lati triphenylamine si ẹyọ ti o gba TDP lẹhin fọtoexcitation, eyiti o le jẹ ikasi si iyipada gbigbe idiyele intramolecular aṣoju (CT).
Ilana kemikali ti Ore.B Absorption Spectra of Ore ni awọn apopọ ti awọn ipin oriṣiriṣi ti DMF ati omi.Awọn iye gbigba deede ti RuDA (800 nm) ati ICG (779 nm) dipo akoko ni 0.5 W cm-2 ti 808 nm ina lesa.D Ipilẹ fọtodegradation ti ABDA jẹ itọkasi nipasẹ idasile RuDA ti 1O2 ni awọn akojọpọ DMF/H2O pẹlu oriṣiriṣi awọn akoonu inu omi labẹ iṣe ti itọsi laser pẹlu igbi ti 808 nm ati agbara ti 0.5 W/cm2.
Abstract-UV-visible absorption spectroscopy ni a lo lati ṣe iwadi awọn ohun-ini ikojọpọ ti ara ẹni ti Ore ni awọn akojọpọ DMF ati omi ni awọn ipin oriṣiriṣi.Bi o han ni ọpọtọ.2B, RuDA ṣe afihan awọn ẹgbẹ gbigba lati 600 si 900 nm ni DMF pẹlu iye gbigba ti o pọju ni 729 nm.Alekun iye omi ti o yori si iyipada pupa mimu ti o pọju gbigba Ore si 800 nm, eyiti o tọka J-aggregation of Ore ninu eto ti a pejọ.Awọn iwoye fọtoluminescence ti RuDA ni oriṣiriṣi awọn olomi ni a fihan ni Afihan Afikun 6. RuDA han lati ṣafihan aṣoju NIR-II luminescence pẹlu iwọn itujade ti o pọju ti ca.1050 nm ni CH2Cl2 ati CH3OH, lẹsẹsẹ.Iyipada Stokes nla (nipa 300 nm) ti RuDA tọkasi iyipada nla ninu geometry ti ipo itara ati didasilẹ awọn ipinlẹ itara agbara kekere.Awọn ikore kuatomu luminescence ti Ore ni CH2Cl2 ati CH3OH ti pinnu lati jẹ 3.3 ati 0.6%, lẹsẹsẹ.Bibẹẹkọ, ninu idapọ methanol ati omi (5/95, v / v), iyipada diẹ ti itujade ati idinku ninu ikore kuatomu (0.22%) ni a ṣe akiyesi, eyiti o le jẹ nitori apejọ ara ẹni ti Ore. .
Lati ṣe akiyesi apejọ ti ara ẹni ti ORE, a lo omi atomiki agbara microscopy (AFM) lati wo awọn iyipada ti iṣan ni ORE ni ojutu methanol lẹhin fifi omi kun.Nigbati akoonu omi ba wa ni isalẹ 80%, ko si akopọ ti o han gbangba (Afikun 7).Sibẹsibẹ, pẹlu ilosoke diẹ sii ninu akoonu omi si 90-95%, awọn ẹwẹ kekere ti o han, eyiti o ṣe afihan apejọ ti ara ẹni ti Ore. ojutu (Fig. 2C ati Afikun 8).Ni idakeji, ifasilẹ ti alawọ ewe indocyanine (ICG bi iṣakoso) ṣubu ni kiakia ni 779 nm, ti o nfihan fọtotability ti o dara julọ ti RuDA.Ni afikun, iduroṣinṣin ti RuDA-NPs ni PBS (pH = 5.4, 7.4 ati 9.0), 10% FBS ati DMEM (glukosi giga) ni a ṣe ayẹwo nipasẹ UV-visual absorption spectroscopy ni awọn akoko pupọ.Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba Imudara 9, awọn iyipada diẹ ninu awọn ẹgbẹ gbigba RuDA-NP ni a ṣe akiyesi ni PBS ni pH 7.4/9.0, FBS ati DMEM, nfihan iduroṣinṣin to dara julọ ti RuDA-NP.Sibẹsibẹ, ni alabọde ekikan (рН = 5.4) hydrolysis ti Ore ni a rii.A tun ṣe ayẹwo siwaju sii iduroṣinṣin ti RuDA ati RuDA-NP nipa lilo awọn ọna chromatography omi iṣẹ giga (HPLC).Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba Ifikun 10, RuDA jẹ iduroṣinṣin ni adalu methanol ati omi (50/50, v/v) fun wakati akọkọ, ati pe a ṣe akiyesi hydrolysis lẹhin awọn wakati mẹrin.Sibẹsibẹ, nikan kan jakejado concave-convex tente ni a ṣe akiyesi fun awọn RuDA NPs.Nitorina, gel permeation chromatography (GPC) ni a lo lati ṣe ayẹwo iduroṣinṣin ti RuDA NPs ni PBS (pH = 7.4).Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba Ifikun 11, lẹhin awọn wakati 8 ti abeabo labẹ awọn ipo idanwo, giga giga, iwọn tente oke ati agbegbe tente oke ti NP RuDA ko yipada ni pataki, nfihan iduroṣinṣin to dara julọ ti NP RuDA.Ni afikun, awọn aworan TEM fihan pe imọ-ara ti awọn ẹwẹ titobi RuDA-NP wa ni iyipada ti ko ni iyipada lẹhin awọn wakati 24 ni ifipamọ PBS ti a ti fomi (pH = 7.4, Aworan Afikun. 12).
Nitoripe apejọ ti ara ẹni le funni ni oriṣiriṣi iṣẹ-ṣiṣe ati awọn abuda kemikali lori Ore, a ṣe akiyesi itusilẹ ti 9,10-anthracenediylbis (methylene) dimalonic acid (ABDA, Atọka 1O2) ni awọn idapọpọ methanol-omi.Ore pẹlu orisirisi akoonu omi50.Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 2D ati Afihan Afikun 13, ko si ibajẹ ABDA ti a ṣe akiyesi nigbati akoonu omi wa ni isalẹ 20%.Pẹlu ilosoke ọriniinitutu si 40%, ibajẹ ABDA waye, bi ẹri nipasẹ idinku ninu kikankikan ti fluorescence ABDA.O tun ti ṣe akiyesi pe akoonu omi ti o ga julọ ni abajade ibajẹ ni iyara, ni iyanju pe apejọ ara ẹni RuDA jẹ pataki ati anfani fun ibajẹ ABDA.Ìṣẹ̀lẹ̀ yìí yàtọ̀ gan-an sí ACQ òde òní (ìkópọ̀ quenching) chromophores.Nigbati o ba tan ina lesa pẹlu igbi gigun ti 808 nm, ikore kuatomu ti 1O2 RuDA ni idapọ 98% H2O/2% DMF jẹ 16.4%, eyiti o jẹ awọn akoko 82 ti o ga ju ti ICG (ΦΔ = 0.2%)51, n ṣe afihan iṣẹ ṣiṣe ti iran iyalẹnu 1O2 RuDA ni ipo apapọ.
Awọn iyipo elekitironi nipa lilo 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinone (TEMP) ati 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) bi awọn ẹgẹ ẹgẹ Resonance spectroscopy (ESR) ni a lo lati ṣe idanimọ iru abajade AFK.nipasẹ RuDA.Gẹgẹbi a ṣe han ni Atọka Afikun 14, a ti fi idi rẹ mulẹ pe 1O2 wa ni ipilẹṣẹ ni awọn akoko itanna laarin awọn iṣẹju 0 ati 4.Ni afikun, nigba ti RuDA ti wa pẹlu DMPO labẹ itanna, ifihan agbara EPR mẹrin-ila ti 1: 2: 2: 1 DMPO-OH · adduct ti wa ni wiwa, ti o nfihan iṣeto ti awọn radicals hydroxyl (OH ·).Lapapọ, awọn abajade ti o wa loke ṣe afihan agbara ti RuDA lati mu iṣelọpọ ROS ṣiṣẹ nipasẹ ilana isọdọkan I/II meji kan.
Lati ni oye daradara awọn ohun-ini itanna ti RuDA ni monomeric ati awọn fọọmu akojọpọ, awọn orbitals molikula iwaju ti RuDA ni awọn fọọmu monomeric ati dimeric ni a ṣe iṣiro nipa lilo ọna DFT.Bi o han ni ọpọtọ.3A, orbital molikula ti o ga julọ (HOMO) ti monomeric RuDA ti wa ni isunmọ lẹgbẹẹ ẹhin ligand ati orbital molikula ti ko ni asuwon ti (LUMO) ti dojukọ lori ẹyọ olugba TDP.Ni ilodi si, iwuwo elekitironi ni dimeric HOMO wa lori ligand ti moleku RuDA kan, lakoko ti iwuwo elekitironi ti o wa ninu LUMO wa ni pataki lori ẹyọ ti o gba ti molikula RuDA miiran, eyiti o tọka si pe RuDA wa ninu dimer.Awọn ẹya ara ẹrọ ti CT.
A Awọn HOMO ati LUMO ti Ore jẹ iṣiro ni monomeric ati awọn fọọmu dimeric.B Singlet ati meteta agbara awọn ipele ti Ore ni monomers ati dimers.C Awọn ipele ifoju ti RuDA ati awọn ikanni ISC ti o ṣeeṣe bi monomeric C ati dimeric D. Awọn itọka tọkasi awọn ikanni ISC ṣee ṣe.
Pipin awọn elekitironi ati awọn iho ni awọn ipinlẹ itara kekere agbara-kekere ti RuDA ni monomeric ati awọn fọọmu dimeric ni a ṣe atupale nipa lilo sọfitiwia Multiwfn 3.852.53, eyiti a ṣe iṣiro nipa lilo ọna TD-DFT.Bi itọkasi lori afikun aami.Gẹgẹbi a ṣe han ni Awọn nọmba 1-2, awọn iho monomeric RDA jẹ pupọ julọ delocalized lẹgbẹẹ ẹhin ligand ni awọn ipinlẹ itara ọkan wọnyi, lakoko ti awọn elekitironi wa ni okeene ni ẹgbẹ TDP, ti n ṣafihan awọn abuda intramolecular ti CT.Ni afikun, fun awọn ipinlẹ ti o ni itara ọkan, diẹ sii tabi kere si ni lqkan laarin awọn iho ati awọn elekitironi, ni iyanju pe awọn ipinlẹ itara ọkan wọnyi ṣe diẹ ninu ilowosi lati inu itara agbegbe (LE).Fun awọn dimers, ni afikun si CT intramolecular ati awọn ẹya LE, ipin kan ti awọn ẹya CT intermolecular ni a ṣe akiyesi ni awọn ipinlẹ oniwun, paapaa S3, S4, S7, ati S8, ti o da lori itupalẹ CT intermolecular, pẹlu awọn iyipada CT intermolecular bi awọn akọkọ. (Ifikun Tabili).3).
Lati ni oye daradara awọn abajade esiperimenta, a tun ṣawari awọn ohun-ini ti awọn ipinlẹ itara RuDA lati ṣawari awọn iyatọ laarin awọn monomers ati awọn dimers (Awọn tabili afikun 4-5).Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 3B, awọn ipele agbara ti singlet ati awọn ipinlẹ itara mẹta ti dimer jẹ iwuwo pupọ ju awọn ti monomer, eyiti o ṣe iranlọwọ lati dinku aafo agbara laarin S1 ati Tn. O ti royin pe awọn iyipada ISC le jẹ imuse laarin aafo agbara kekere (ΔES1-Tn <0.3 eV) laarin S1 ati Tn54. O ti royin pe awọn iyipada ISC le jẹ imuse laarin aafo agbara kekere kan (ΔES1-Tn <0.3 eV) laarin S1 ati Tn54. Собщалось, что переходы ISC le быtь relylizovanы в предлах предельный приский Боги в Еще (5 ES1-4). O ti royin pe awọn iyipada ISC le ṣee ṣe laarin aafo agbara kekere kan (ΔES1-Tn <0.3 eV) laarin S1 ati Tn54.据报道，ISC 跃迁可以在S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn <0.3 eV）内实现。据报道，ISC 跃迁可以在S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn <0.3 eV）内实现。 Сообщалось, что переход ISC может быtь relylizovan в предлах немольшой эnergetycheskoy щели (ΔES1-3). O ti royin pe iyipada ISC le jẹ imuse laarin aafo agbara kekere kan (ΔES1-Tn <0.3 eV) laarin S1 ati Tn54.Ni afikun, orbital kan ṣoṣo, ti tẹdo tabi ti ko gba, gbọdọ yato ni didi singlet ati awọn ipinlẹ mẹta lati pese akojọpọ SOC ti kii-odo.Nitorinaa, ti o da lori itupalẹ ti agbara inudidun ati iyipada orbital, gbogbo awọn ikanni ti o ṣeeṣe ti iyipada ISC ni a fihan ni Ọpọtọ.3C,D.Ni pataki, ikanni ISC kan nikan wa ni monomer, lakoko ti fọọmu dimeric ni awọn ikanni ISC mẹrin ti o le mu ilọsiwaju ISC dara si.Nitorinaa, o jẹ oye lati ro pe diẹ sii awọn ohun elo RuDA ti wa ni akojọpọ, diẹ sii ni iraye si awọn ikanni ISC yoo jẹ.Nitorinaa, awọn akojọpọ RuDA le ṣe agbekalẹ awọn ẹya ẹrọ itanna meji-band ni ẹyọkan ati awọn ipinlẹ mẹta, idinku aafo agbara laarin S1 ati Tn ti o wa, nitorinaa jijẹ ṣiṣe ti ISC lati dẹrọ iran 1O2.
Lati ṣe alaye siwaju sii ilana ti o wa ni abẹlẹ, a ṣe akojọpọ ifọkasi itọkasi ti eka arene-Ru (II) (RuET) nipa rirọpo awọn ẹgbẹ ethyl meji pẹlu awọn ẹgbẹ phenyl triphenylamine meji ni RuDA (Fig. 4A, fun isọdi kikun, wo ESI, Afikun 15 -21) Lati oluranlọwọ (diethylamine) si olugba (TDF), RuET ni awọn abuda CT intramolecular kanna bi RuDA.Gẹgẹbi a ti ṣe yẹ, iyasọtọ gbigba ti RuET ni DMF ṣe afihan iye gbigbe agbara agbara kekere kan pẹlu gbigba agbara ni agbegbe infurarẹẹdi ti o sunmọ ni agbegbe 600-1100 nm (Fig. 4B).Ni afikun, a tun ṣe akiyesi akojọpọ RuET pẹlu akoonu omi ti o pọ sii, eyi ti o ṣe afihan ni redshift ti o pọju gbigba, eyiti a tun fi idi rẹ mulẹ nipasẹ aworan AFM omi (Afikun Fig. 22).Awọn abajade fihan pe RuET, bii RuDA, le ṣe awọn ipinlẹ intramolecular ati pejọ ararẹ sinu awọn ẹya akojọpọ.
Kemikali be ti RuET.Awọn iwoye gbigba B ti RuET ni awọn apopọ ti ọpọlọpọ awọn ipin ti DMF ati omi.Awọn Idite C EIS Nyquist fun RuDA ati RuET.Awọn idahun Photocurrent D ti RuDA ati RuET labẹ iṣe ti itankalẹ laser pẹlu igbi gigun ti 808 nm.
Fọtodegradation ti ABDA ni iwaju RuET ni a ṣe ayẹwo nipasẹ itanna pẹlu lesa pẹlu igbi ti 808 nm.Iyalenu, ko si ibajẹ ti ABDA ti a ṣe akiyesi ni ọpọlọpọ awọn ida omi (Afikun Fig. 23).Idi ti o ṣee ṣe ni pe RuET ko le ṣe daradara ni ọna ṣiṣe ọna ẹrọ itanna banded nitori pq ethyl ko ṣe igbega gbigbe idiyele intermolecular daradara.Nitorina, elekitirokemika impedance spectroscopy (EIS) ati awọn wiwọn fọto lọwọlọwọ akoko ni a ṣe lati ṣe afiwe awọn ohun-ini photoelectrochemical ti RuDA ati RuET.Gẹgẹbi Idite Nyquist (Figure 4C), RuDA ṣe afihan rediosi ti o kere pupọ ju RuET, eyiti o tumọ si pe RuDA56 ni gbigbe elekitironi intermolecular yiyara ati adaṣe to dara julọ.Ni afikun, iwuwo fotocurrent ti RuDA jẹ ga julọ ju ti RuET (Fig. 4D), ti o jẹrisi ṣiṣe gbigbe idiyele ti o dara julọ ti RuDA57.Nitorinaa, ẹgbẹ phenyl ti triphenylamine ni Ore ṣe ipa pataki ni ipese gbigbe idiyele intermolecular ati dida ẹya ẹrọ itanna banded.
Lati mu ikojọpọ tumo ati ibaramu biocompatibility ni vivo, a tun ṣe afikun RuDA pẹlu F127.Iwọn iwọn ila opin hydrodynamic ti RuDA-NPs ni ipinnu lati jẹ 123.1 nm pẹlu pinpin dín (PDI = 0.089) ni lilo ọna itọka ina ti o ni agbara (DLS) (Ọpọlọpọ 5A), eyiti o ṣe igbega ikojọpọ tumo nipasẹ jijẹ permeability ati idaduro.EPR) ipa.Awọn aworan TEM fihan pe Awọn NP Ore ni apẹrẹ iyipo aṣọ kan pẹlu iwọn ila opin ti 86 nm.Ni pataki, gbigba ti o pọju ti awọn RuDA-NPs han ni 800 nm (Afikun 24).Ipilẹ kuatomu ROS ti a ṣe iṣiro fun NP Ore jẹ 15.9%, eyiti o jẹ afiwera si Ore. Awọn ohun-ini photothermal ti RuDA NPs ni a ṣe iwadi labẹ iṣe ti itọsi laser pẹlu igbi gigun ti 808 nm nipa lilo kamẹra infurarẹẹdi kan.Bi o han ni ọpọtọ.5B, C, ẹgbẹ iṣakoso (PBS nikan) ni iriri ilosoke diẹ ninu iwọn otutu, lakoko ti iwọn otutu ti ojutu RuDA-NPs pọ si ni iyara pẹlu iwọn otutu ti o pọ si (ΔT) si 15.5, 26.1, ati 43.0 ° C.Awọn ifọkansi giga jẹ 25, 50, ati 100 µM, ni atele, eyiti o tọkasi ipa photothermal to lagbara ti awọn RuDA NPs.Ni afikun, awọn wiwọn alapapo / itutu agbaiye ni a mu lati ṣe iṣiro iduroṣinṣin photothermal ti RuDA-NP ati ṣe afiwe pẹlu ICG.Awọn iwọn otutu ti awọn NP Ore ko dinku lẹhin awọn iyipo alapapo / itutu agba marun (Fig. 5D), eyiti o tọkasi iduroṣinṣin photothermal ti o dara julọ ti Ore NPs.Ni idakeji, ICG ṣe afihan iduroṣinṣin photothermal kekere bi a ti rii lati ipadanu ti o han gbangba ti Plateau otutu otutu photothermal labẹ awọn ipo kanna.Gẹgẹbi ọna ti tẹlẹ58, ṣiṣe iyipada photothermal (PCE) ti RuDA-NP jẹ iṣiro bi 24.2%, ti o ga ju awọn ohun elo photothermal ti o wa tẹlẹ gẹgẹbi awọn nanorods goolu (21.0%) ati awọn nanoshells goolu (13.0%) 59.Nitorinaa, NP Ore ṣe afihan awọn ohun-ini photothermal ti o dara julọ, eyiti o jẹ ki wọn ṣe ileri awọn aṣoju PTT.
Onínọmbà ti DLS ati awọn aworan TEM ti RuDA NPs (inset).Awọn aworan gbigbona B ti ọpọlọpọ awọn ifọkansi ti RuDA NPs ti o farahan si itankalẹ laser ni gigun ti 808 nm (0.5 W cm-2).C Awọn iyipo iyipada Photothermal ti ọpọlọpọ awọn ifọkansi ti awọn NP irin, eyiti o jẹ data pipo.B. D Ilọsi iwọn otutu ti ORE NP ati ICG ju awọn iyipo itutu alapapo 5.
Photocytotoxicity ti RuDA NPs lodi si MDA-MB-231 awọn sẹẹli alakan igbaya eniyan ni a ṣe ayẹwo ni fitiro.Bi o han ni ọpọtọ.6A, B, RuDA-NPs ati RuDA ṣe afihan cytotoxicity aifiyesi ni aini ti itanna, ti o tumọ si majele dudu kekere ti RuDA-NPs ati RuDA.Bibẹẹkọ, lẹhin ifihan si itọsi laser ni iwọn gigun ti 808 nm, RuDA ati RuDA NPs ṣe afihan photocytotoxicity ti o lagbara si awọn sẹẹli alakan MDA-MB-231 pẹlu awọn iye IC50 (idojukọ inhibitory idaji-idaji) ti 5.4 ati 9.4 μM, lẹsẹsẹ, ṣafihan. pe RuDA-NP ati RuDA ni agbara fun akàn phototherapy.Ni afikun, photocytotoxicity ti RuDA-NP ati RuDA ni a ṣe iwadi siwaju sii ni iwaju Vitamin C (Vc), olutọju ROS, lati ṣe afihan ipa ti ROS ni cytotoxicity ti o ni imọlẹ.O han ni, ṣiṣeeṣe sẹẹli pọ si lẹhin afikun ti Vc, ati awọn iye IC50 ti RuDA ati RuDA NPs jẹ 25.7 ati 40.0 μM, ni atele, eyiti o ṣe afihan ipa pataki ti ROS ni photocytotoxicity ti RuDA ati RuDA NPs.Cytotoxicity ti o ni imọlẹ ti RuDA-NPs ati RuDA ni awọn sẹẹli akàn MDA-MB-231 nipasẹ gbigbe laaye / awọn sẹẹli ti o ku nipa lilo calcein AM (fluorescence alawọ ewe fun awọn sẹẹli laaye) ati propidium iodide (PI, fluorescence pupa fun awọn sẹẹli ti o ku).jẹrisi nipasẹ awọn sẹẹli) bi awọn iwadii fluorescent.Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 6C, awọn sẹẹli ti a tọju pẹlu RuDA-NP tabi RuDA duro dada laisi itanna, bi a ti jẹri nipasẹ fluorescence alawọ ewe to lagbara.Ni ilodi si, labẹ itanna laser, fluorescence pupa nikan ni a ṣe akiyesi, eyiti o jẹrisi photocytotoxicity ti o munadoko ti RuDA tabi RuDA NPs.O jẹ akiyesi pe fluorescence alawọ ewe han lori afikun ti Vc, eyiti o tọka si ilodi si photocytotoxicity ti RuDA ati RuDA NPs.Awọn abajade wọnyi wa ni ibamu pẹlu in vitro photocytotoxicity assays.
Igbẹkẹle iwọn lilo ti A RuDA- ati awọn sẹẹli B RuDA-NP ninu awọn sẹẹli MDA-MB-231 ni wiwa tabi isansa ti Vc (0.5 mM), lẹsẹsẹ.Awọn ifipa aṣiṣe, tumọ ± iyapa boṣewa (n = 3). Awọn idanwo ti ko ni ilọpo meji, t * p <0.05, ** p <0.01, ati *** p <0.001. Awọn idanwo ti ko ni ilọpo meji, t * p <0.05, ** p <0.01, ati *** p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии * p <0,05, **p <0,01 и *** p <0,001. Awọn idanwo t-tailed meji ti a ko so pọ *p<0.05, **p<0.01, ati ***p<0.001.未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和**p <0.001.未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和**p <0.001. Непарные двусторонние t-тесты * p <0,05, ** p <0,01 и *** p <0,001. Awọn idanwo t-tailed meji ti a ko so pọ *p<0.05, **p<0.01, ati ***p<0.001.C Live/ayẹwo abawọn sẹẹli ti o ku nipa lilo calcein AM ati propidium iodide bi awọn iwadii fluorescent.Pẹpẹ iwọn: 30 µm.Awọn aworan aṣoju ti awọn atunwi ti ẹda mẹta lati ẹgbẹ kọọkan ni a fihan.D Awọn aworan fluorescence Confocal ti iṣelọpọ ROS ni awọn sẹẹli MDA-MB-231 labẹ awọn ipo itọju oriṣiriṣi.Green DCF fluorescence tọkasi niwaju ROS.Irradiate pẹlu lesa pẹlu igbi ti 808 nm pẹlu agbara ti 0.5 W/cm2 fun awọn iṣẹju 10 (300 J/cm2).Pẹpẹ iwọn: 30 µm.Awọn aworan aṣoju ti awọn atunwi ti ẹda mẹta lati ẹgbẹ kọọkan ni a fihan.E Flow cytometry RuDA-NPs (50 µM) tabi RuDA (50 µM) itupalẹ itọju pẹlu tabi laisi laser 808 nm (0.5 W cm-2) ni wiwa ati isansa ti Vc (0.5 mM) fun awọn iṣẹju 10.Awọn aworan aṣoju ti awọn atunwi ti ẹda mẹta lati ẹgbẹ kọọkan ni a fihan.F Nrf-2, HSP70 ati HO-1 ti awọn sẹẹli MDA-MB-231 ti a tọju pẹlu RuDA-NPs (50 µM) pẹlu tabi laisi itanna laser 808 nm (0.5 W cm-2, 10 min, 300 J cm-2), awọn sẹẹli kiakia 2).Awọn aworan aṣoju ti awọn atunwi ti ẹda meji lati ẹgbẹ kọọkan ni a fihan.
Ṣiṣejade ROS intracellular ni awọn sẹẹli MDA-MB-231 ni a ṣe ayẹwo ni lilo ọna idoti 2,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA).Bi o han ni ọpọtọ.6D, awọn sẹẹli ti a tọju pẹlu RuDA-NPs tabi RuDA ṣe afihan fifẹ alawọ ewe ti o yatọ nigbati o ba tan ina pẹlu laser 808 nm, nfihan pe RuDA-NPs ati RuDA ni agbara to munadoko lati ṣe ina ROS.Ni ilodi si, ni isansa ti ina tabi ni iwaju Vc, ifihan agbara fluorescent ti ko lagbara ti awọn sẹẹli ni a ṣe akiyesi, eyiti o tọka si dida ROS diẹ.Awọn ipele ROS intracellular ninu awọn sẹẹli RuDA-NP ati awọn sẹẹli MDA-MB-231 ti a ṣe itọju RuDA ni a pinnu siwaju sii nipasẹ cytometry sisan.Gẹgẹbi a ṣe han ni Apejuwe Ipilẹṣẹ 25, Itumọ kikankikan fluorescence (MFI) ti ipilẹṣẹ nipasẹ RuDA-NPs ati RuDA labẹ itanna laser 808 nm ti pọ si ni pataki nipasẹ awọn akoko 5.1 ati 4.8, ni atele, ni akawe si ẹgbẹ iṣakoso, ifẹsẹmulẹ AFK ti o dara julọ wọn.agbara.Bibẹẹkọ, awọn ipele ROS intracellular ninu awọn sẹẹli RuDA-NP tabi MDA-MB-231 ti a tọju pẹlu RuDA nikan ni afiwera si awọn iṣakoso laisi itanna laser tabi ni iwaju Vc, iru si awọn abajade ti itupalẹ fluorescence confocal.
O ti fihan pe mitochondria jẹ ibi-afẹde akọkọ ti Ru (II) -arene complexes60.Nitorinaa, agbegbe subcellular ti RuDA ati RuDA-NP ti ṣe iwadii.Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba Afikun 26, RuDA ati RuDA-NP ṣe afihan awọn profaili pinpin cellular ti o jọra pẹlu ikojọpọ ti o ga julọ ni mitochondria (62.5 ± 4.3 ati 60.4 ± 3.6 ng/mg amuaradagba, lẹsẹsẹ).Sibẹsibẹ, iye kekere ti Ru nikan ni a rii ni awọn ida iparun ti Ore ati NP Ore (3.5 ati 2.1%, lẹsẹsẹ).Iwọn sẹẹli ti o ku ni ruthenium ti o ku: 31.7% (30.6 ± 3.4 ng / mg protein) fun RuDA ati 42.9% (47.2 ± 4.5 ng / mg protein) fun RuDA-NPs.Ni gbogbogbo, Ore ati NP Ore ni a kojọpọ ni akọkọ ni mitochondria.Lati ṣe ayẹwo aiṣedeede mitochondrial, a lo JC-1 ati MitoSOX Red idoti lati ṣe ayẹwo agbara membran mitochondrial ati agbara iṣelọpọ superoxide, lẹsẹsẹ.Gẹgẹbi a ṣe han ni Afikun 27 Afikun, alawọ ewe lile (JC-1) ati pupa (MitoSOX Red) fluorescence ni a ṣe akiyesi ni awọn sẹẹli ti a tọju pẹlu mejeeji RuDA ati RuDA-NP labẹ itanna laser 808 nm, ti o nfihan pe mejeeji RuDA ati RuDA-NPs fluorescent giga. O le ṣe imunadoko ni imunadoko mitochondrial awo ilu depolarization ati iṣelọpọ superoxide.Ni afikun, ilana ti iku sẹẹli ni a pinnu nipa lilo itupalẹ orisun cytometry sisan ti annexin V-FITC/propidium iodide (PI).Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 6E, nigba ti itanna pẹlu 808 nm lesa, RuDA ati RuDA-NP ṣe alekun ni pataki oṣuwọn apoptosis kutukutu (iwọn apa ọtun isalẹ) ni awọn sẹẹli MDA-MB-231 ni akawe si PBS tabi PBS pẹlu laser.ni ilọsiwaju ẹyin.Sibẹsibẹ, nigbati Vc ti ṣafikun, oṣuwọn apoptosis ti RuDA ati RuDA-NP dinku ni pataki lati 50.9% ati 52.0% si 15.8% ati 17.8%, lẹsẹsẹ, eyiti o jẹrisi ipa pataki ti ROS ni photocytotoxicity ti RuDA ati RuDA-NP..Ni afikun, awọn sẹẹli necrotic diẹ ni a ṣe akiyesi ni gbogbo awọn ẹgbẹ ti a ṣe idanwo (quadrant osi oke), ni iyanju pe apoptosis le jẹ apẹrẹ ti o ga julọ ti iku sẹẹli ti o fa nipasẹ RuDA ati RuDA-NPs.
Niwọn igbati ibajẹ wahala oxidative jẹ ipinnu pataki ti apoptosis, ifosiwewe iparun ti o ni nkan ṣe pẹlu erythroid 2, ifosiwewe 2 (Nrf2) 62, oluṣakoso bọtini ti eto antioxidant, ni a ṣe iwadii ni RuDA-NPs-mu MDA-MB-231.Mechanism ti igbese ti RuDA NPs ti a fa nipasẹ itanna.Ni akoko kanna, ikosile ti amuaradagba isalẹ heme oxygenase 1 (HO-1) ni a tun rii.Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 6F ati Nọmba 29 Afikun, RuDA-NP-mediated phototherapy pọ si Nrf2 ati awọn ipele ikosile HO-1 ti a fiwe si ẹgbẹ PBS, ti o nfihan pe awọn RuDA-NPs le fa awọn ipa ọna ifihan aapọn oxidative.Ni afikun, lati ṣe iwadi ipa photothermal ti RuDA-NPs63, ikosile ti amuaradagba mọnamọna ooru Hsp70 ni a tun ṣe ayẹwo.O han gbangba pe awọn sẹẹli ti a tọju pẹlu RuDA-NPs + 808 nm irradiation laser ṣe afihan ikosile ti o pọ si ti Hsp70 ni akawe si awọn ẹgbẹ meji miiran, ti n ṣe afihan idahun cellular si hyperthermia.
Awọn abajade in vitro iyalẹnu jẹ ki a ṣe iwadii iṣẹ in vivo ti RuDA-NP ninu awọn eku ihoho pẹlu awọn èèmọ MDA-MB-231.Pipin tissu ti RuDA NPs ni a ṣe iwadi nipasẹ ṣiṣe ipinnu akoonu ti ruthenium ninu ẹdọ, ọkan, ọlọ, awọn kidinrin, ẹdọforo, ati awọn èèmọ.Bi o han ni ọpọtọ.7A, akoonu ti o pọju ti Ore NPs ni awọn ara ti o wa ni deede han ni akoko akiyesi akọkọ (4 h), lakoko ti o ti pinnu akoonu ti o pọju ni awọn sẹẹli tumo 8 wakati lẹhin abẹrẹ, o ṣee ṣe nitori Ore NPs.EPR ipa ti LF.Gẹgẹbi awọn abajade pinpin, iye akoko to dara julọ ti itọju pẹlu irin NP ni a mu ni awọn wakati 8 lẹhin iṣakoso.Lati ṣe apejuwe ilana ti ikojọpọ ti RuDA-NPs ni awọn aaye tumo, awọn ohun-ini photoacoustic (PA) ti RuDA-NP ni a ṣe abojuto nipasẹ gbigbasilẹ awọn ifihan agbara PA ti RuDA-NP ni awọn akoko oriṣiriṣi lẹhin abẹrẹ.Ni akọkọ, ifihan PA ti RuDA-NP ni vivo ni a ṣe ayẹwo nipasẹ gbigbasilẹ awọn aworan PA ti aaye tumo lẹhin abẹrẹ intratumoral ti RuDA-NP.Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba Imudara 30, Awọn RuDA-NP ṣe afihan ifihan agbara PA ti o lagbara, ati pe ibaramu rere wa laarin ifọkansi RuDA-NP ati kikankikan ifihan agbara PA (Eya Afikun 30A).Lẹhinna, ni vivo PA awọn aworan ti awọn aaye tumo ni a gbasilẹ lẹhin abẹrẹ inu iṣan ti RuDA ati RuDA-NP ni awọn aaye akoko oriṣiriṣi lẹhin abẹrẹ.Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 7B, ifihan PA ti RuDA-NPs lati aaye tumo maa n pọ si diẹ sii pẹlu akoko ati de ibi pẹtẹlẹ ni awọn wakati 8 lẹhin abẹrẹ, ni ibamu pẹlu awọn abajade pinpin tissu ti pinnu nipasẹ itupalẹ ICP-MS.Pẹlu ọwọ si RuDA (Afikun 30B), iwọn ifihan agbara PA ti o pọju han 4 wakati lẹhin abẹrẹ, ti o nfihan iyara iyara ti titẹsi RuDA sinu tumo.Ni afikun, ihuwasi excretory ti RuDA ati RuDA-NPs ni a ṣe iwadii nipasẹ ṣiṣe ipinnu iye ruthenium ninu ito ati awọn faeces nipa lilo ICP-MS.Ọna akọkọ ti imukuro fun RuDA (Afikun 31) ati RuDA-NPs (Fig. 7C) jẹ nipasẹ awọn faeces, ati ifasilẹ ti o munadoko ti RuDA ati RuDA-NP ni a ṣe akiyesi lakoko akoko ikẹkọ ọjọ 8, eyiti o tumọ si pe RuDA ati awọn RuDA-NPs le yọkuro daradara lati inu ara laisi majele igba pipẹ.
A. Ex vivo pinpin ti RuDA-NP ni Asin tissues ni ipinnu nipasẹ akoonu Ru (ogorun ti iwọn lilo ti Ru (ID) ti a nṣakoso fun giramu ti ara) ni awọn akoko oriṣiriṣi lẹhin abẹrẹ.Data tumọ si ± iyatọ boṣewa (n = 3). Awọn idanwo ti ko ni ilọpo meji, t * p <0.05, ** p <0.01, ati *** p <0.001. Awọn idanwo ti ko ni ilọpo meji, t * p <0.05, ** p <0.01, ati *** p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии * p <0,05, **p <0,01 и *** p <0,001. Awọn idanwo t-tailed meji ti a ko so pọ *p<0.05, **p<0.01, ati ***p<0.001.未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和**p <0.001.未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和**p <0.001. Непарные двусторонние t-тесты * p <0,05, ** p <0,01 и *** p <0,001. Awọn idanwo t-tailed meji ti a ko so pọ *p<0.05, **p<0.01, ati ***p<0.001.Awọn aworan B PA ti awọn aaye tumọ ni vivo ni 808 nm itara lẹhin iṣakoso iṣan inu ti RuDA-NPs (10 µmol kg-1) ni awọn aaye akoko oriṣiriṣi.Lẹhin iṣakoso iṣan iṣan ti RuDA NPs (10 µmol kg-1), C Ru ti yọkuro lati inu awọn eku pẹlu ito ati awọn ifun ni awọn aaye arin akoko oriṣiriṣi.Data tumọ si ± iyatọ boṣewa (n = 3).
Agbara alapapo ti RuDA-NP ni vivo ni a ṣe iwadi ni awọn eku ihoho pẹlu MDA-MB-231 ati awọn èèmọ RuDA fun lafiwe.Bi o han ni ọpọtọ.8A ati afikun aworan 32, ẹgbẹ iṣakoso (iyọ) fihan iyipada iwọn otutu ti o kere si (ΔT ≈ 3 °C) lẹhin awọn iṣẹju 10 ti ifihan ilọsiwaju.Sibẹsibẹ, iwọn otutu ti RuDA-NPs ati RuDA pọ si ni iyara pẹlu awọn iwọn otutu ti o pọju ti 55.2 ati 49.9 °C, lẹsẹsẹ, pese hyperthermia ti o to fun itọju ailera akàn vivo.Ilọsiwaju ti a ṣe akiyesi ni iwọn otutu giga fun awọn RuDA NPs (ΔT ≈ 24 ° C) ni akawe si RuDA (ΔT ≈ 19 ° C) le jẹ nitori aibikita ti o dara julọ ati ikojọpọ ninu awọn sẹẹli tumo nitori ipa EPR.
Awọn aworan igbona infurarẹẹdi ti awọn eku pẹlu awọn èèmọ MDA-MB-231 ti a tan pẹlu laser 808 nm ni awọn akoko oriṣiriṣi awọn wakati 8 lẹhin abẹrẹ.Awọn aworan aṣoju ti awọn atunwi ti ẹda mẹrin lati ẹgbẹ kọọkan ni a fihan.B Iwọn tumo ti ibatan ati C Apapọ ibi-iṣan tumo ti awọn ẹgbẹ oriṣiriṣi ti eku lakoko itọju.D Ekoro ti awọn iwuwo ara ti awọn oriṣiriṣi awọn ẹgbẹ eku.Irradiate pẹlu lesa pẹlu igbi ti 808 nm pẹlu agbara ti 0.5 W/cm2 fun awọn iṣẹju 10 (300 J/cm2).Awọn ifipa aṣiṣe, tumọ ± iyapa boṣewa (n = 3). Awọn idanwo ti ko ni ilọpo meji, t * p <0.05, ** p <0.01, ati *** p <0.001. Awọn idanwo ti ko ni ilọpo meji, t * p <0.05, ** p <0.01, ati *** p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии * p <0,05, **p <0,01 и *** p <0,001. Awọn idanwo t-tailed meji ti a ko so pọ *p<0.05, **p<0.01, ati ***p<0.001.未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和**p <0.001.未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和**p <0.001. Непарные двусторонние t-тесты * p <0,05, ** p <0,01 и *** p <0,001. Awọn idanwo t-tailed meji ti a ko so pọ *p<0.05, **p<0.01, ati ***p<0.001. E H & E awọn aworan abọ ti awọn ara pataki ati awọn èèmọ lati oriṣiriṣi awọn ẹgbẹ itọju, pẹlu Saline, Saline + Laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs, ati RuDA-NPs + Awọn ẹgbẹ Laser. E H & E awọn aworan abọ ti awọn ara pataki ati awọn èèmọ lati oriṣiriṣi awọn ẹgbẹ itọju, pẹlu Saline, Saline + Laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs, ati RuDA-NPs + Awọn ẹgbẹ Laser. Изображения окрашивания E H&E основных органов и опухолей из разных групп лечения, включая группы физиологического раствора, физиологического раствора + лазера, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs и RuDA-NPs + Laser. E H&E awọn aworan abọ ti awọn ara pataki ati awọn èèmọ lati awọn ẹgbẹ itọju oriṣiriṣi, pẹlu saline, saline + laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs, ati awọn ẹgbẹ RuDA-NPs + Laser.来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的E H&E 染色图像，包括盐水、盐水+ 激兀、RuDA来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的E H&E Окрашивание E H&E основных органов и опухолей из различных групп лечения, включая физиологический раствор, физиологический раствор + лазер, RuDA, RuDA + лазер, RuDA-NPs и RuDA-NPs + лазер. E H&E idoti ti awọn ara pataki ati awọn èèmọ lati ọpọlọpọ awọn ẹgbẹ itọju pẹlu saline, saline + laser, RuDA, RuDA + laser, RuDA-NPs, ati RuDA-NPs + laser.Pẹpẹ iwọn: 60 µm.
Ipa ti phototherapy ni vivo pẹlu RuDA ati RuDA NPs ni a ṣe ayẹwo ninu eyiti awọn eku ihoho pẹlu awọn èèmọ MDA-MB-231 ni abẹrẹ inu iṣan pẹlu RuDA tabi RuDA NPs ni iwọn lilo kan ti 10.0 µmol kg-1 nipasẹ iṣọn iru, ati lẹhinna 8 wakati lẹhin abẹrẹ.itanna lesa pẹlu igbi ti 808 nm.Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 8B, awọn ipele tumo ti pọ si ni pataki ninu awọn iyọ ati awọn ẹgbẹ laser, ti o nfihan pe iyo tabi laser 808 irradiation ko ni ipa diẹ lori idagbasoke tumo.Gẹgẹbi ninu ẹgbẹ iyọ, idagbasoke tumo iyara ni a tun ṣe akiyesi ni awọn eku ti a tọju pẹlu RuDA-NPs tabi RuDA ni aini ti itanna laser, ti n ṣe afihan majele dudu kekere wọn.Ni idakeji, lẹhin itanna laser, mejeeji RuDA-NP ati itọju RuDA ti fa ifasilẹ tumo ti o pọju pẹlu awọn idinku iwọn didun tumo ti 95.2% ati 84.3%, ni atele, ni akawe si ẹgbẹ ti a tọju iyọ, ti o nfihan PDT synergistic ti o dara julọ., alarina nipasẹ ipa RuDA/CHTV.- NP tabi Ore. Ti a bawe pẹlu RuDA, Awọn NPs RuDA ṣe afihan ipa ti phototherapeutic ti o dara julọ, eyiti o jẹ pataki nitori ipa EPR ti RuDA NPs.Awọn abajade idinamọ idagbasoke Tumor ni a ṣe ayẹwo siwaju sii nipasẹ iwuwo tumo ti a yọkuro ni ọjọ 15 ti itọju (Fig. 8C ati Aworan Afikun. 33).Ibi-itumọ tumọ ni awọn eku ti RuDA-NP ti a tọju ati awọn eku ti a tọju RuDA jẹ 0.08 ati 0.27 g, ni atele, eyiti o fẹẹrẹfẹ pupọ ju ninu ẹgbẹ iṣakoso (1.43 g).
Ni afikun, iwuwo ara ti awọn eku ni a gbasilẹ ni gbogbo ọjọ mẹta lati ṣe iwadii majele dudu ti RuDA-NPs tabi RuDA ni vivo.Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 8D, ko si awọn iyatọ pataki ninu iwuwo ara ti a ṣe akiyesi fun gbogbo awọn ẹgbẹ itọju. Pẹlupẹlu, hematoxylin ati eosin (H&E) abawọn ti awọn ara pataki (okan, ẹdọ, Ọlọ, ẹdọfóró, ati kidinrin) lati awọn ẹgbẹ itọju oriṣiriṣi ni a ṣe. Pẹlupẹlu, hematoxylin ati eosin (H&E) abawọn ti awọn ara pataki (okan, ẹdọ, Ọlọ, ẹdọfóró, ati kidinrin) lati awọn ẹgbẹ itọju ti o yatọ ni a ṣe. Кроме того, было проведено окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селезенки, легких и почек) из разных групп лечения. Ni afikun, hematoxylin ati eosin (H&E) abawọn ti awọn ara pataki (okan, ẹdọ, Ọlọ, ẹdọforo, ati awọn kidinrin) lati oriṣiriṣi awọn ẹgbẹ itọju ni a ṣe.此外，对不同治疗组的主要器官（心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）要器官（心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）要器官（心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）要器官（心脏？ (H&E) Кроме того, проводили окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селезенки, легких и почек) в различных группах лечения. Ni afikun, hematoxylin ati eosin (H&E) abawọn ti awọn ara pataki (okan, ẹdọ, Ọlọ, ẹdọfóró, ati kidinrin) ni a ṣe ni awọn ẹgbẹ itọju oriṣiriṣi.Bi o han ni Ọpọtọ.8E, awọn aworan idoti H&E ti awọn ẹya pataki marun lati awọn ẹgbẹ RuDA-NP ati awọn ẹgbẹ RuDA ko ṣe afihan awọn aiṣedeede ti o han gbangba tabi awọn ibajẹ ẹya ara. 8E, awọn aworan idoti H&E ti awọn ẹya pataki marun lati awọn ẹgbẹ RuDA-NP ati awọn ẹgbẹ RuDA ko ṣe afihan awọn aiṣedeede ti o han gbangba tabi awọn ibajẹ ẹya ara.Bi o han ni ọpọtọ.8E, изображения окрашивания H&E пяти 8E, H & E awọn aworan ti o ni abawọn ti awọn ẹya pataki marun lati awọn ẹgbẹ RuDA-NPs ati awọn ẹgbẹ RuDA ko ṣe afihan awọn aiṣedeede eto-ara tabi awọn ọgbẹ.如图8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E如图8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E Как показано на рисунке 8E, изображения окрашивания H&E пяти . Gẹgẹbi a ṣe han ni Nọmba 8E, awọn aworan idoti H&E ti awọn ẹya pataki marun lati awọn ẹgbẹ RuDA-NP ati awọn ẹgbẹ RuDA ko ṣe afihan awọn aiṣedeede ti o han gbangba tabi ibajẹ ara-ara.Awọn abajade wọnyi fihan pe bẹni RuDA-NP tabi RuDA ṣe afihan awọn ami majele ninu vivo. Pẹlupẹlu, awọn aworan idoti H&E ti awọn èèmọ fihan pe mejeeji RuDA + Laser ati RuDA-NPs + awọn ẹgbẹ Laser le fa iparun sẹẹli alakan nla, ti n ṣe afihan didara julọ ni vivo phototherapeutic ipa ti RuDA ati RuDA-NPs. Pẹlupẹlu, awọn aworan idoti H&E ti awọn èèmọ fihan pe mejeeji RuDA + Laser ati RuDA-NPs + awọn ẹgbẹ Laser le fa iparun sẹẹli alakan nla, ti n ṣe afihan didara julọ ni vivo phototherapeutic ipa ti RuDA ati RuDA-NPs.Ni afikun, hematoxylin-eosin abariwon awọn aworan tumo fihan pe mejeeji RuDA + Laser ati awọn ẹgbẹ RuDA-NPs + Laser le fa iparun nla ti awọn sẹẹli alakan, ti n ṣe afihan ipa ti phototherapeutic giga ti RuDA ati RuDA-NPs ni vivo.此外，肿瘤的H&E 染色图像显示，RuDA + Laser 和RuDA-NPs + Laser 严重Ruda-nps + lesa 和 ruda-nps + lesa . . .Ni afikun, hematoxylin ati eosin abariwon awọn aworan tumo fihan pe mejeeji RuDA + Laser ati RuDA-NPs + awọn ẹgbẹ Laser yorisi iparun nla ti awọn sẹẹli alakan, ti n ṣe afihan ipa ti phototherapeutic giga ti RuDA ati RuDA-NPs ni vivo.
Ni ipari, Ru (II) -arene (RuDA) organometallic eka pẹlu DA-iru ligands ti a ṣe lati dẹrọ ilana ISC nipa lilo ọna ikojọpọ.RuDA Synthesized le ṣe apejọ ti ara ẹni nipasẹ awọn ibaraenisepo ti kii-covalent lati ṣe agbekalẹ awọn ọna ṣiṣe supramolecular ti RuDA, nitorinaa irọrun didasilẹ 1O2 ati iyipada photothermal daradara fun itọju akàn ti o fa ina.O ṣe akiyesi pe monomeric RuDA ko ṣe ipilẹṣẹ 1O2 labẹ itanna laser ni 808 nm, ṣugbọn o le ṣe agbejade iye nla ti 1O2 ni ipinlẹ apapọ, ti n ṣe afihan ọgbọn ati ṣiṣe ti apẹrẹ wa.Awọn ijinlẹ ti o tẹle ti fihan pe apejọ supramolecular n fun RuDA ni ilọsiwaju pẹlu awọn ohun-ini photophysical ati awọn ohun-ini photochemical, gẹgẹ bi imudani pupa ati resistance bleaching, eyiti o jẹ iwunilori pupọ fun sisẹ PDT ati PTT.Mejeeji in vitro ati in vivo awọn adanwo ti fihan pe awọn RuDA NPs pẹlu biocompatibility ti o dara ati ikojọpọ ti o dara ninu tumọ n ṣe afihan iṣẹ-ṣiṣe anticancer ti o dara julọ ti ina-induced lori itanna laser ni gigun gigun ti 808 nm.Nitorinaa, awọn NPs RuDA gẹgẹbi awọn reagents supramolecular bimodal PDT/PTW ti o munadoko yoo ṣe alekun eto ti awọn fọtosensitizer ti a mu ṣiṣẹ ni awọn igbi gigun ju 800 nm.Apẹrẹ imọran ti eto supramolecular n pese ipa-ọna to munadoko fun awọn fọtosensitizers ti NIR ti mu ṣiṣẹ pẹlu awọn ipa fọtosensitizing ti o dara julọ.
Gbogbo awọn kemikali ati awọn olomi ni a gba lati ọdọ awọn olupese iṣowo ati lo laisi isọdi siwaju sii.RuCl3 ti ra lati Boren Precious Metals Co., Ltd. (Kunming, China).[(η6-p-cym) Ru (fendio) Cl] Cl (fendio = 1,10-phenanthroline-5,6-dione) ati 4,7-bis [4- (N, N-diphenylamino) phenyl] -5 ,6-Diamino-2,1,3-benzothiadiazole ni a ti ṣajọpọ gẹgẹbi awọn ẹkọ iṣaaju64,65.Awọn iwoye NMR ni a gbasilẹ lori Bruker Avance III-HD 600 MHz spectrometer ni Ile-iṣẹ Idanwo Analytical University University Southeast ni lilo d6-DMSO tabi CDCl3 bi epo.Awọn iyipada kemikali δ ni a fun ni ppm.pẹlu tetramethylsilane, ati awọn ibaraenisepo ibaraenisepo J ni a fun ni awọn iye pipe ni hertz.Spectrometry ibi-giga ti o ga (HRMS) ni a ṣe lori ohun elo Agilent 6224 ESI/TOF MS kan.Ayẹwo eroja ti C, H, ati N ni a ṣe lori Vario MICROCHNOS oluyanju ipilẹ (Elementar).UV-han sipekitira won lori kan Shimadzu UV3600 spectrophotometer.Awọn iwoye fluorescence ti gbasilẹ lori Shimadzu RF-6000 spectrofluorimeter kan.Awọn iwoye EPR ti gbasilẹ lori ohun elo Bruker EMXmicro-6/1.Mofoloji ati ilana ti awọn ayẹwo ti a pese silẹ ni a ṣe iwadi lori FEI Tecnai G20 (TEM) ati awọn ohun elo Bruker Icon (AFM) ti n ṣiṣẹ ni foliteji ti 200 kV.Tituka ina ti o ni agbara (DLS) ni a ṣe lori oluyanju Nanobrook Omni (Brookhaven).Awọn ohun-ini Photoelectrochemical ni a wọn lori iṣeto elekitirokemika (CHI-660, China).Awọn aworan fọtoacoustic ni a gba ni lilo FUJIFILM VisualSonics Vevo® LAZR eto.Awọn aworan confocal ni a gba ni lilo maikirosikopu confocal Olympus FV3000.Ayẹwo FACS ni a ṣe lori cytometer sisan BD Calibur kan.Awọn adanwo chromatography olomi iṣẹ giga (HPLC) ni a ṣe lori eto Waters Alliance e2695 ni lilo aṣawari 2489 UV/Vis kan.Awọn idanwo Chromatography Gel Permeation (GPC) ni a gbasilẹ sori ohun elo Thermo ULTIMATE 3000 nipa lilo aṣawari atọka itọka ERC RefratoMax520.
[(η6-p-cym) Ru (fendio) Cl] Cl (fendio = 1,10-phenanthroline-5,6-dione) 64 (481.0 mg, 1.0 mmol), 4,7-bis[4 -(N, N-diphenylamino) phenyl] -5,6-diamino-2,1,3-benzothiadiazole 65 (652.0 mg, 1.0 mmol) ati glacial acetic acid (30 milimita) ni a ru ni firiji reflux fun wakati 12.A ti yọ epo naa kuro ni vacuo nipa lilo evaporator rotari.Iyokuro ti o yọrisi jẹ mimọ nipasẹ chromatography ọwọn filasi (gel silicon, CH2Cl2: MeOH = 20: 1) lati gba RuDA bi erupẹ alawọ ewe (ikore: 877.5 mg, 80%).anus.Iṣiro fun C64H48Cl2N8RuS: C 67.84, H 4.27, N 9.89.Ri: C 67.92, H 4.26, N 9.82.1H NMR (600 MHz, d6-DMSO) δ 10.04 (s, 2H), 8.98 (s, 2H), 8.15 (s, 2H), 7.79 (s, 4H), 7.44 (s, 8H), 7.21 (d, J = 31.2 Hz, 16H), 6.47 (s, 2H), 6.24 (s, 2H), 2.69 (s, 1H), 2 .25 (s, 3H), 0.99 (s, 6H).13C NMR (150 mHz, D6-d6-DMSO), δ (PPM) 158.81, 134.45, 130.45, 130.49, 122.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49, 103.49 , 103., 86.52, 84.75, 63.29, 30.90, 22.29, 18.83.ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 1097.25.
Asopọmọra ti 4,7-bis [4- (N, N-diethylamino) phenyl-5,6-diamino-2,1,3-benzothiadiazole (L2): L2 ti ṣajọpọ ni awọn igbesẹ meji.Pd (PPh3) 4 (46 mg, 0.040 mmol) ni a fi kun si N, N-diethyl-4- (tributylstannyl) aniline (1.05 g, 2.4 mmol) ati 4,7-dibromo-5,6-dinitro ojutu - 2, 1,3-benzothiadiazole (0.38 g, 1.0 mmol) ni toluene ti o gbẹ (100 milimita).A ti gbe adalu naa ni 100 ° C fun wakati 24.Lẹhin yiyọ toluene kuro ni vacuo, a ti wẹ ohun ti o lagbara ti o mu pẹlu ether epo.Lẹhinna adalu agbo-ara yii (234.0 mg, 0.45 mmol) ati lulú irin (0.30 g, 5.4 mmol) ni acetic acid (20 milimita) ni a mu ni 80 ° C. fun wakati mẹrin.A da adalu ifaseyin sinu omi ati awọ-awọ-awọ-awọ ti o ni abajade ti a gba nipasẹ isọ.Ọja naa ti sọ di mimọ lẹẹmeji nipasẹ igbale sublimation lati fun alawọ ewe to lagbara (126.2 mg, 57% ikore).anus.Iṣiro fun C26H32N6S: C 67.79, H 7.00, N 18.24.Ri: C 67.84, H 6.95, H 18.16.1H NMR (600 MHz, CDCl3), δ (ppm) 7.42 (d, 4H), 6.84 (d, 4H), 4.09 (s, 4H), 3.42 (d, 8H), 1.22 (s, 12H).13С NMR (150 MHz, CDCl3), δ (ppm) 151.77, 147.39, 138.07, 131.20, 121.09, 113.84, 111.90, 44.34, 12.77.ESI-MS: m/z [M+H]+ = 461,24.
A pese awọn akojọpọ ati di mimọ ni atẹle awọn ilana ti o jọra si RuDA.anus.Iṣiro fun C48H48Cl2N8RuS: C 61.27, H 5.14, N 11.91.Ri: C, 61.32, H, 5.12, N, 11.81,1H NMR (600 MHz, d6-DMSO), δ (ppm) 10.19 (s, 2H), 9.28 (s, 2H), 8.09 (s, 2H), 7.95 (s, 4H), 6.93 (s, 4H), 6.48 (d, 2H), 6.34 (s, 2H) , 3.54 (t, 8H), 2.80 (m, 1H), 2.33 (s, 3H), 1.31 (t, 12H), 1.07 (awọn, 6H).13C NMR (151 MHz, CDC3), Od (PPM) 158.20, 158.76, 120.76, 120.76, 105.23, 87.23, 87.0, 84.4, 87,4, 87.4, 87,4, 87.4, 38.06, 31.22, 29.69, 22.29, 19.19, 14.98, 12.93.ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 905.24.
RuDA ti tuka ni MeOH/H2O (5/95, v/v) ni ifọkansi ti 10 μM.Iyatọ gbigba ti RuDA ni a wọn ni gbogbo iṣẹju 5 lori Shimadzu UV-3600 spectrophotometer labẹ itanna pẹlu ina lesa pẹlu igbi ti 808 nm (0.5 W/cm2).Awọn iwoye ICG ni a gbasilẹ labẹ awọn ipo kanna bi boṣewa.
Awọn iwoye EPR ti wa ni igbasilẹ lori Bruker EMXmicro-6/1 spectrometer pẹlu agbara makirowefu ti 20 mW, ibiti o ṣayẹwo ti 100 G, ati iyipada aaye ti 1 G. 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone (TEMP) ati 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) ni a lo bi awọn ẹgẹ alayipo.Awọn iwoye isọdọtun elekitironi ni a gbasilẹ fun awọn ojutu idapọpọ ti RuDA (50 µM) ati TEMF (20 mM) tabi DMPO (20 mM) labẹ iṣe ti itọsi laser pẹlu gigun ti 808 nm (0.5 W/cm2).
Awọn iṣiro DFT ati TD-DFT fun RuDA ni a ṣe ni awọn ipele PBE1PBE / 6-31 G *// LanL2DZ ni ojutu olomi nipa lilo eto Gaussian 1666,67,68.HOMO-LUMO, iho ati awọn ipinpinpin elekitironi ti agbara-kekere ti o ni itara ti ipinle RuDA ni a gbero ni lilo eto GaussView (ẹya 5.0).
A kọkọ gbiyanju lati wiwọn ṣiṣe ṣiṣe ti iran ti 1O2 RuDA ni lilo iwoye iwoye UV ti aṣa pẹlu ICG (ΦΔ = 0.002) gẹgẹbi idiwọn, ṣugbọn fọtodegradation ti ICG ni ipa lori awọn abajade.Nitorinaa, ikore kuatomu ti 1O2 RuDA ni a ṣe iwọn nipasẹ wiwa iyipada ni kikankikan ti fluorescence ABDA ni iwọn 428 nm nigba ti itanna pẹlu lesa pẹlu igbi ti 808 nm (0.5 W/cm2).Awọn idanwo ni a ṣe lori RuDA ati RuDA NPs (20 μM) ninu omi / DMF (98/2, v / v) ti o ni ABDA (50 μM).Awọn ikore kuatomu ti 1O2 jẹ iṣiro nipa lilo agbekalẹ atẹle: ΦΔ (PS) = ΦΔ (ICG) × (rFS/APS)/(rICG/AICG).rPS ati rICG jẹ awọn oṣuwọn ifaseyin ti ABDA pẹlu 1O2 ti a gba lati ọdọ fọtosensitizer ati ICG, lẹsẹsẹ.APS ati AICG jẹ gbigba ti fọtosensitizer ati ICG ni 808 nm, lẹsẹsẹ.
Awọn wiwọn AFM ni a ṣe ni awọn ipo omi ni lilo ipo ọlọjẹ lori eto Bruker Dimension Aami AFM.Lilo eto ti o ṣii pẹlu awọn sẹẹli olomi, awọn sẹẹli naa ni a fọ ​​lẹẹmeji pẹlu ethanol ati gbigbe pẹlu ṣiṣan nitrogen.Fi awọn sẹẹli ti o gbẹ sinu ori opiti ti maikirosikopu.Lẹsẹkẹsẹ gbe ju ayẹwo kan sinu adagun omi ki o gbe si ori cantilever nipa lilo sirinji ṣiṣu isọnu ati abẹrẹ abẹrẹ kan.Miiran ju ti wa ni gbe taara lori awọn ayẹwo, ati nigbati awọn opitika ori ti wa ni lo sile, awọn meji silė dapọ, lara a meniscus laarin awọn ayẹwo ati awọn omi ifiomipamo.Awọn wiwọn AFM ni a ṣe ni lilo SCANASYST-FLUID V-sókè nitride cantilever (Bruker, hardness k = 0.7 N m-1, f0 = 120-180 kHz).
Awọn chromatograms HPLC ni a gba lori eto Waters e2695 ti o ni ipese pẹlu iwe phoenix C18 kan (250 × 4.6 mm, 5 µm) ni lilo aṣawari 2489 UV/Vis kan.Iwọn gigun ti oluwari jẹ 650 nm.Awọn ipele alagbeka A ati B jẹ omi ati kẹmika, ni atele, ati pe iwọn sisan ipele alagbeka jẹ 1.0 milimita · min-1.Didient (solvent B) jẹ bi atẹle: 100% lati iṣẹju 0 si 4, 100% si 50% lati iṣẹju 5 si 30, ati tunto si 100% lati iṣẹju 31 si 40.Ore ti wa ni tituka ni ojutu adalu ti methanol ati omi (50/50, nipasẹ iwọn didun) ni ifọkansi ti 50 μM.Iwọn abẹrẹ jẹ 20 μl.
Awọn idanwo GPC ni a gbasilẹ sori ohun elo Thermo ULTIMATE 3000 ti o ni ipese pẹlu awọn ọwọn PL aquagel-OH MIXED-H meji (2 × 300 × 7.5 mm, 8 µm) ati aṣawari atọka itọka ERC RefratoMax520.Oju-iwe GPC ti yọ pẹlu omi ni iwọn sisan ti 1 milimita/min ni 30°C.Awọn NP Ore ti tuka ni ojutu PBS (pH = 7.4, 50 μM), iwọn abẹrẹ jẹ 20 μL.
Photocurrents ni a wọn lori iṣeto elekitiroki (CHI-660B, China).Awọn idahun optoelectronic nigbati laser wa ni titan ati pipa (808 nm, 0.5 W/cm2) ni iwọn foliteji ti 0.5 V ninu apoti dudu, lẹsẹsẹ.A ṣe lo sẹẹli elekitirodu mẹta boṣewa pẹlu elekiturodu erogba gilasi L-sókè (GCE) bi elekiturodu ti n ṣiṣẹ, elekiturodu calomel boṣewa (SCE) gẹgẹbi elekiturodu itọkasi, ati disiki Pilatnomu kan bi elekiturodu counter.Ojutu 0.1 M Na2SO4 ni a lo bi elekitiroti.
Laini sẹẹli alakan igbaya eniyan MDA-MB-231 ni a ra lati KeyGEN Biotec Co., LTD (Nanjing, China, nọmba katalogi: KG033).Awọn sẹẹli ti dagba ni awọn monolayers ni Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM, glucose giga) ti a ṣe afikun pẹlu ojutu ti 10% omi ara oyun oyun (FBS), penicillin (100 μg / ml) ati streptomycin (100 μg / ml).Gbogbo awọn sẹẹli ni a gbin ni 37°C ni oju-aye tutu ti o ni 5% CO2 ninu.
Ayẹwo MTT ni a lo lati pinnu cytotoxicity ti RuDA ati RuDA-NPs ni wiwa ati isansa ti itanna ina, pẹlu tabi laisi Vc (0.5 mM).Awọn sẹẹli alakan MDA-MB-231 ti dagba ni awọn apẹrẹ 96-daradara ni iwuwo sẹẹli ti isunmọ awọn sẹẹli 1 x 105 / milimita / daradara ati ti a fi sii fun awọn wakati 12 ni 37.0 ° C ni oju-aye ti 5% CO2 ati 95% afẹfẹ.RuDA ati RuDA NPs tituka ninu omi ni a fi kun si awọn sẹẹli.Lẹhin awọn wakati 12 ti abeabo, awọn sẹẹli naa ti farahan si 0.5 W cm -2 itankalẹ laser ni gigun gigun ti 808 nm fun awọn iṣẹju 10 (300 J cm -2) ati lẹhinna ni idawọle ninu okunkun fun awọn wakati 24.Awọn sẹẹli naa lẹhinna ni idawọle pẹlu MTT (5 mg/ml) fun awọn wakati 5 miiran.Lakotan, yi alabọde pada si DMSO (200 µl) lati tu awọn kirisita formazan eleyi ti abajade.Awọn iye OD ni wọn ni lilo oluka microplate kan pẹlu gigun ti 570/630 nm.Iye IC50 fun ayẹwo kọọkan ni a ṣe iṣiro nipa lilo sọfitiwia SPSS lati awọn iwo-idahun iwọn lilo ti o gba lati o kere ju awọn adanwo ominira mẹta.
Awọn sẹẹli MDA-MB-231 ni a tọju pẹlu RuDA ati RuDA-NP ni ifọkansi ti 50 μM.Lẹhin awọn wakati 12 ti ifibọ, awọn sẹẹli ti wa ni itanna pẹlu ina lesa pẹlu iwọn gigun ti 808 nm ati agbara ti 0.5 W / cm2 fun 10 min (300 J / cm2).Ninu ẹgbẹ Vitamin C (Vc), a ṣe itọju awọn sẹẹli pẹlu 0.5 mM Vc ṣaaju si itanna laser.Awọn sẹẹli lẹhinna ti wa sinu okunkun fun awọn wakati 24 afikun, lẹhinna ni abawọn pẹlu calcein AM ati propidium iodide (20 μg/ml, 5 μl) fun awọn iṣẹju 30, lẹhinna wẹ pẹlu PBS (10 μl, pH 7.4).awọn aworan ti awọn sẹẹli abariwon.