Stabilitätsverstärkte polyelektrolytbeschichtete Gold-Nanostäbchen-Photosensibilisator-Komplexe für die photodynamische Therapie mit hoher/niedriger Leistungsdichte
Zhenzhi Shi 1, Wenzhi Ren 1, An Gong 1, Xinmei Zhao 1, Yuehong Zou 1, Eric Michael Bratsolias Brown 2, Xiaoyuan Chen 3, Aiguo Wu 4
Zusammenfassung
Die photodynamische Therapie (PDT) ist eine vielversprechende Behandlungsmethode für Krebs und andere bösartige Erkrankungen. Allerdings sind Sicherheits- und Wirksamkeitsverbesserungen erforderlich, bevor sie ihr volles Potenzial und eine breitere klinische Anwendung erreicht. Hier untersuchten wir ein hocheffizientes und sicheres photodynamisches Therapieverfahren durch die Entwicklung eines photodynamischen Therapiemodus mit hoher/niedriger Leistungsdichte (hoher/niedriger PDT-Modus) unter Verwendung von mit Methoxypoly(ethylenglykol)thiol (mPEG-SH) modifiziertem Goldnanostäbchen (GNR)-AlPcS4 Photosensibilisator-Komplexe. An die Oberfläche einfacher polyelektrolytbeschichteter GNRs konjugiertes mPEG-SH wurde mithilfe der Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie verifiziert. Dies verbesserte die Stabilität, verringerte die Zytotoxizität und erhöhte die Einkapselungs- und Beladungseffizienz der Nanopartikeldispersionen. Die GNR-Photosensibilisator-Komplexe wurden dem Hoch/Niedrig-PDT-Modus (hohe Lichtdosis = 80 mW/cm(2) für 0,5 Min.; niedrige Lichtdosis = 25 mW/cm(2) für 1,5 Min.) und einer hohen PDT ausgesetzt Die Wirksamkeit führt zu einer Abtötung von Tumorzellen zu etwa 90 %. Aufgrund der synergistischen plasmonischen photothermischen Eigenschaften der Komplexe zeigte der High/Low-PDT-Modus eine verbesserte Wirksamkeit gegenüber der Verwendung einer kontinuierlichen Laserbestrahlung mit einer einzigen Wellenlänge. Darüber hinaus wurde bei Zellen, die unter denselben Bestrahlungsbedingungen freiem AlPcS4-Photosensibilisator ausgesetzt waren, kein signifikanter Verlust der Lebensfähigkeit beobachtet. Folglich trug freies AlPcS4, das vor dem Zelleintritt aus GNRs freigesetzt wurde, nicht zur Zytotoxizität normaler Zellen bei oder führte zu Einschränkungen bei der Verwendung des Lasers mit hoher Leistungsdichte. Dieser Hoch/Niedrig-PDT-Modus kann effektiv zu einer sichereren und effizienteren photodynamischen Therapie für oberflächliche Tumoren führen.
Schlüsselwörter: AlPcS4-Photosensibilisator; Gold-Nanostäbe; Hohe/niedrige Leistungsdichte; Nah-Infrarot; Photodynamische Therapie (PDT); Synergistische Therapie.
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