बातम्या

Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद.तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझर आवृत्तीमध्ये मर्यादित CSS सपोर्ट आहे.सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अद्ययावत ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये सुसंगतता मोड अक्षम करा).दरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही साइटला शैली आणि JavaScript शिवाय रेंडर करू.
फोटोथेरपीच्या व्यापक क्लिनिकल वापरासाठी प्रभावी फोटोसेन्सिटायझर्स विशेषतः महत्वाचे आहेत.तथापि, पारंपारिक फोटोसेन्सिटायझर्सना सामान्यत: लहान तरंगलांबी शोषण, अपुरी प्रकाश स्थिरता, प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजातींचे कमी क्वांटम उत्पन्न (ROS) आणि ROS चे एकत्रीकरण-प्रेरित शमन यांचा त्रास होतो.येथे आम्ही जलीय द्रावणात Ru(II)-अरिन ऑर्गनोमेटलिक कॉम्प्लेक्सच्या स्वयं-असेंबलीद्वारे मध्यस्थी केलेल्या जवळ-अवरक्त (NIR) सुप्रामोलेक्युलर फोटोसेन्सिटायझर (RuDA) चा अहवाल देतो.RuDA केवळ एकत्रित अवस्थेत सिंगल ऑक्सिजन (1O2) निर्माण करू शकते आणि सिंगल-ट्रिपलेट प्रणालीमधील क्रॉसओव्हर प्रक्रियेत लक्षणीय वाढ झाल्यामुळे ते स्पष्ट एकत्रीकरण-प्रेरित 1O2 जनरेशन वर्तन प्रदर्शित करते.808 nm लेझर लाइटच्या कृती अंतर्गत, RuDA 16.4% ची 1O2 क्वांटम उत्पन्न (FDA-मंजूर इंडोसायनाइन ग्रीन: ΦΔ=0.2%) आणि 24.2% ची उच्च फोटोथर्मल रूपांतरण कार्यक्षमता (व्यावसायिक सोन्याचे नॅनोरोड्स उत्कृष्ट फोटोस्टॉरिबिलिटी) प्रदर्शित करते.: 21.0%, सोन्याचे नॅनोशेल: 13.0%).याशिवाय, चांगल्या बायोकॉम्पॅटिबिलिटीसह RuDA-NPs प्राधान्याने ट्यूमर साइटवर जमा होऊ शकतात, ज्यामुळे फोटोडायनामिक थेरपी दरम्यान विवोमध्ये ट्यूमरचे प्रमाण 95.2% कमी होते.हे एकत्रीकरण वाढवणारी फोटोडायनामिक थेरपी अनुकूल फोटोफिजिकल आणि फोटोकेमिकल गुणधर्मांसह फोटोसेन्सिटायझर्स विकसित करण्यासाठी एक धोरण प्रदान करते.
पारंपारिक थेरपीच्या तुलनेत, फोटोडायनामिक थेरपी (पीडीटी) कर्करोगासाठी एक आकर्षक उपचार आहे कारण त्याचे महत्त्वपूर्ण फायदे जसे की अचूक स्पॅटिओटेम्पोरल नियंत्रण, गैर-आक्रमकता, नगण्य औषध प्रतिरोध आणि साइड इफेक्ट्स 1,2,3 कमी करणे.प्रकाश विकिरण अंतर्गत, वापरलेले फोटोसेन्सिटायझर्स उच्च प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजाती (ROS) तयार करण्यासाठी सक्रिय केले जाऊ शकतात, ज्यामुळे ऍपोप्टोसिस/नेक्रोसिस किंवा रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया 4,5 होतात. तथापि, बहुतेक पारंपारिक फोटोसेन्सिटायझर्स, जसे की क्लोरीन, पोर्फिरिन आणि अँथ्राक्विनोन, तुलनेने कमी-तरंगलांबी शोषण करतात (फ्रिक्वेंसी <680 एनएम), त्यामुळे जैविक रेणू (उदा., हिमोइनग्लोबिन) च्या तीव्र शोषणामुळे प्रकाशाचा प्रवेश खराब होतो. दृश्यमान प्रदेश 6,7. तथापि, बहुतेक पारंपारिक फोटोसेन्सिटायझर्स, जसे की क्लोरीन, पोर्फिरिन आणि अँथ्राक्विनोन, तुलनेने कमी-तरंगलांबी शोषण करतात (फ्रिक्वेंसी <680 एनएम), त्यामुळे जैविक रेणू (उदा., हिमोइनग्लोबिन) च्या तीव्र शोषणामुळे प्रकाशाचा प्रवेश खराब होतो. दृश्यमान प्रदेश 6,7. 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. तथापि, क्लोरीन, पोर्फिरिन आणि अँथ्रॅक्विनोन यांसारख्या सामान्य फोटोसेन्सिटायझर्समध्ये तुलनेने लहान तरंगलांबी शोषण (<680 nm) असते ज्यामुळे दृश्यमान प्रदेशात जैविक रेणू (उदा. हिमोग्लोबिन आणि मेलेनिन) तीव्रतेने शोषल्यामुळे प्रकाश कमी होतो..导致光穿透性差..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. तथापि, बहुतेक पारंपारिक फोटोसेन्सिटायझर्स जसे की क्लोरीन, पोर्फिरिन आणि अँथ्राक्विनोनमध्ये हिमोग्लोबिन आणि मेलेनिन सारख्या जैव रेणूंचे तीव्र शोषण झाल्यामुळे तुलनेने लहान तरंगलांबी अवशोषण (फ्रिक्वेंसी < 680 nm) असते ज्यामुळे प्रकाशाचा प्रवेश कमी होतो.दृश्यमान क्षेत्र 6.7.त्यामुळे, 700-900 nm "उपचारात्मक विंडो" मध्ये सक्रिय होणारे निअर-इन्फ्रारेड (NIR) शोषक फोटोसेन्सिटायझर्स फोटोथेरपीसाठी योग्य आहेत.जवळील अवरक्त प्रकाश हा जैविक उतींद्वारे कमीत कमी शोषला जात असल्याने, तो खोलवर प्रवेश करू शकतो आणि कमी फोटोडॅमेज होऊ शकतो8,9.
दुर्दैवाने, विद्यमान NIR-शोषक फोटोसेन्सिटायझर्समध्ये सामान्यत: खराब प्रकाश स्थिरता, कमी सिंगल ऑक्सिजन (1O2) निर्मिती क्षमता आणि एकत्रीकरण-प्रेरित 1O2 शमन आहे, ज्यामुळे त्यांचे क्लिनिकल ऍप्लिकेशन 10,11 मर्यादित होते.पारंपारिक फोटोसेन्सिटायझर्सचे फोटोफिजिकल आणि फोटोकेमिकल गुणधर्म सुधारण्यासाठी खूप प्रयत्न केले गेले असले तरी, आतापर्यंत अनेक अहवालांनी नोंदवले आहे की एनआयआर-शोषक फोटोसेन्सिटायझर्स या सर्व समस्या सोडवू शकतात.याव्यतिरिक्त, 800 nm पेक्षा जास्त प्रकाशाने विकिरण केल्यावर 1O212,13,14 च्या कार्यक्षम निर्मितीसाठी अनेक फोटोसेन्सिटायझर्सने वचन दिले आहे, कारण जवळच्या IR प्रदेशात फोटॉन ऊर्जा वेगाने कमी होत आहे.ट्रायफेनिलामाइन (TFA) एक इलेक्ट्रॉन दाता म्हणून आणि [1,2,5]थियाडियाझोल-[3,4-i]डिपायरिडो[ए,सी]फेनाझिन (टीडीपी) इलेक्ट्रॉन स्वीकारणारा गट म्हणून दाता-स्वीकारकर्ता (DA) प्रकार एक वर्ग रंगतो रंगांचे, जवळ-अवरक्त शोषून घेणारे, ज्याचा त्यांच्या अरुंद बँडगॅपमुळे जवळ-अवरक्त बायोइमेजिंग II आणि फोटोथर्मल थेरपी (PTT) साठी विस्तृतपणे अभ्यास केला गेला आहे.अशाप्रकारे, DA-प्रकारचे रंग पीडीटीसाठी जवळ-आयआर उत्तेजनासह वापरले जाऊ शकतात, जरी त्यांचा पीडीटीसाठी फोटोसेन्सिटायझर म्हणून क्वचितच अभ्यास केला गेला आहे.
हे सर्वज्ञात आहे की फोटोसेन्सिटायझर्सच्या इंटरसिस्टम क्रॉसिंग (ISC) ची उच्च कार्यक्षमता 1O2 च्या निर्मितीस प्रोत्साहन देते.ISC प्रक्रिया पुढे नेण्यासाठी एक सामान्य रणनीती म्हणजे जड अणू किंवा विशेष सेंद्रिय भागांचा परिचय करून फोटोसेन्सिटायझर्सचे स्पिन-ऑर्बिट कपलिंग (SOC) वाढवणे.तथापि, या दृष्टिकोनामध्ये अजूनही काही तोटे आणि मर्यादा आहेत19,20.अलीकडे, सुप्रामोलेक्युलर सेल्फ-असेंबलीने आण्विक स्तरावर फंक्शनल मटेरियलच्या फॅब्रिकेशनसाठी बॉटम-अप इंटेलिजेंट दृष्टीकोन प्रदान केला आहे, 21,22 फोटोथेरपीमध्ये अनेक फायदे आहेत: (1) सेल्फ-असेम्बल केलेल्या फोटोसेन्सिटायझर्समध्ये रिबन संरचना तयार करण्याची क्षमता असू शकते.बिल्डिंग ब्लॉक्समधील ओव्हरलॅपिंग ऑर्बिटमुळे ऊर्जा पातळीच्या घनतेच्या वितरणासह इलेक्ट्रॉनिक संरचनांप्रमाणेच.त्यामुळे, लोअर सिंगल एक्साईटेड स्टेट (S1) आणि शेजारील ट्रिपलेट एक्साइटेड स्टेट (Tn) मधील एनर्जी मॅच सुधारली जाईल, जी ISC प्रक्रियेसाठी फायदेशीर आहे 23, 24.(२) सुप्रामोलेक्युलर असेंब्ली इंट्रामोलेक्युलर मोशन लिमिटेशन मेकॅनिझम (RIM) वर आधारित नॉन-रेडिएटिव्ह विश्रांती कमी करेल, जी ISC प्रक्रिया 25, 26 ला देखील प्रोत्साहन देते.(३) सुप्रामोलेक्युलर असेंब्ली मोनोमरच्या आतील रेणूंचे ऑक्सिडेशन आणि ऱ्हास होण्यापासून संरक्षण करू शकते, ज्यामुळे फोटोसेन्सिटायझरची प्रकाश स्थिरता मोठ्या प्रमाणात सुधारते.वरील फायदे लक्षात घेता, आमचा विश्वास आहे की पीडीटीच्या कमतरतांवर मात करण्यासाठी सुप्रामोलेक्युलर फोटोसेन्सिटायझर सिस्टम हा एक आशादायक पर्याय असू शकतो.
आरयू(II) आधारित कॉम्प्लेक्स हे त्यांच्या अद्वितीय आणि आकर्षक जैविक गुणधर्मांमुळे रोगांचे निदान आणि थेरपीमध्ये संभाव्य अनुप्रयोगांसाठी एक आशादायक वैद्यकीय व्यासपीठ आहे28,29,30,31,32,33,34.याव्यतिरिक्त, उत्तेजित अवस्थांची विपुलता आणि Ru(II) आधारित कॉम्प्लेक्सचे ट्यून करण्यायोग्य फोटोफिजिओकेमिकल गुणधर्म Ru(II) आधारित फोटोसेन्सिटायझरच्या विकासासाठी मोठे फायदे देतात35,36,37,38,39,40.रुथेनियम (II) पॉलीपायरिडिल कॉम्प्लेक्स TLD-1433 हे एक उल्लेखनीय उदाहरण आहे, जे सध्या नॉन-मसल इनवेसिव्ह ब्लॅडर कॅन्सर (NMIBC) 41 च्या उपचारांसाठी फोटोसेन्सिटायझर म्हणून फेज II क्लिनिकल ट्रायल्समध्ये आहे.याव्यतिरिक्त, रूथेनियम(II) अरेन ऑर्गेनोमेटलिक कॉम्प्लेक्स त्यांच्या कमी विषारीपणामुळे आणि बदल करण्यास सुलभतेमुळे कर्करोगाच्या उपचारांसाठी केमोथेरप्यूटिक एजंट म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात42,43,44,45.Ru(II)-अरेन ऑर्गेनोमेटलिक कॉम्प्लेक्सचे आयनिक गुणधर्म सामान्य सॉल्व्हेंट्समधील DA क्रोमोफोर्सची खराब विद्राव्यता सुधारू शकत नाहीत तर DA क्रोमोफोर्सचे संयोजन देखील सुधारू शकतात.याव्यतिरिक्त, Ru(II)-अरेन्सच्या ऑर्गनोमेटेलिक कॉम्प्लेक्सची स्यूडोक्टहेड्रल अर्ध-सँडविच रचना DA-प्रकारच्या क्रोमोफोर्सचे एच-एकत्रीकरण रोखू शकते, ज्यामुळे redshifted absorption bands सह J-एकत्रीकरणाची निर्मिती सुलभ होते.तथापि, Ru(II)-अरीन कॉम्प्लेक्सचे अंतर्निहित तोटे, जसे की कमी स्थिरता आणि/किंवा खराब जैवउपलब्धता, उपचारात्मक परिणामकारकतेवर आणि arene-Ru(II) कॉम्प्लेक्सच्या vivo क्रियाकलापांवर परिणाम करू शकतात.तथापि, अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की हे तोटे बायोकॉम्पॅटिबल पॉलिमरसह रूथेनियम कॉम्प्लेक्सला भौतिक एन्कॅप्सुलेशन किंवा सहसंयोजक संयुग्मनद्वारे एन्कॅप्स्युलेट करून दूर केले जाऊ शकतात.
या कामात, आम्ही DAD क्रोमोफोर आणि Ru(II)-अरेन मोएटी यांच्यातील समन्वय बंधाद्वारे एनआयआर ट्रिगरसह Ru(II)-अरीन (RuDA) च्या DA-संयुग्मित कॉम्प्लेक्सचा अहवाल देतो.सहसंयोजक नसलेल्या परस्परसंवादामुळे परिणामी कॉम्प्लेक्स पाण्यात मेटालोसुप्रमोलेक्युलर वेसिकल्समध्ये एकत्र येऊ शकतात.विशेष म्हणजे, supramolecular असेंबलीने RuDA ला पॉलिमरायझेशन-प्रेरित इंटरसिस्टम क्रॉसिंग-ओव्हर गुणधर्म दिले, ज्यामुळे ISC कार्यक्षमतेत लक्षणीय वाढ झाली, जी PDT (Fig. 1A) साठी अतिशय अनुकूल होती.ट्यूमर संचय वाढवण्यासाठी आणि व्हिव्हो बायोकॉम्पॅटिबिलिटीमध्ये, FDA-मंजूर Pluronic F127 (PEO-PPO-PEO) RuDA-NP नॅनोपार्टिकल्स (आकृती 1B) तयार करण्यासाठी RuDA47,48,49 एन्कॅप्स्युलेट करण्यासाठी वापरले गेले जे अत्यंत कार्यक्षम PDT/ Dual- PTT प्रॉक्सी मोड.कर्करोग फोटोथेरपीमध्ये (आकृती 1C), RuDA-NP चा वापर MDA-MB-231 ट्यूमरसह नग्न उंदरांवर उपचार करण्यासाठी Vivo मधील PDT आणि PTT च्या परिणामकारकतेचा अभ्यास करण्यासाठी केला गेला.
कॅन्सर फोटोथेरपीसाठी मोनोमेरिक आणि एकत्रित स्वरूपात RuDA च्या फोटोफिजिकल मेकॅनिझमचे योजनाबद्ध चित्रण, NIR-सक्रिय PDT आणि PTT साठी B RuDA-NPs आणि C RuDA-NPs चे संश्लेषण.
टीपीए आणि टीडीपी कार्यक्षमतेचा समावेश असलेले RuDA, पूरक आकृती 1 (आकृती 2A) मध्ये दर्शविलेल्या प्रक्रियेनुसार तयार केले गेले आणि RuDA 1H आणि 13C NMR स्पेक्ट्रा, इलेक्ट्रोस्प्रे आयनीकरण मास स्पेक्ट्रोमेट्री आणि मूलभूत विश्लेषण (पूरक आकृती 2-4) द्वारे वैशिष्ट्यीकृत केले गेले. ).सर्वात कमी सिंगल ट्रान्झिशनचा RuDA इलेक्ट्रॉन डेन्सिटी डिफरन्स मॅप चार्ज ट्रान्सफर प्रक्रियेचा अभ्यास करण्यासाठी टाइम-डिपेंडेंट डेन्सिटी फंक्शनल थिअरी (TD-DFT) द्वारे मोजला गेला.पूरक आकृती 5 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, इलेक्ट्रॉन घनता मुख्यतः ट्रिफेनिलामाइन वरून फोटोएक्सिटेशन नंतर टीडीपी स्वीकारकर्ता युनिटकडे वळते, ज्याचे श्रेय विशिष्ट इंट्रामोलेक्युलर चार्ज ट्रान्सफर (CT) संक्रमणास दिले जाऊ शकते.
खनिज पदार्थाची रासायनिक रचना. B DMF आणि पाण्याच्या विविध गुणोत्तरांच्या मिश्रणात धातूचे शोषण स्पेक्ट्रा.C RuDA (800 nm) आणि ICG (779 nm) ची सामान्यीकृत अवशोषण मूल्ये विरुद्ध 808 nm लेसर प्रकाशाच्या 0.5 W cm-2 वर वेळ.• 808 nm तरंगलांबी आणि 0.5 W/cm2 पॉवर असलेल्या लेसर रेडिएशनच्या कृती अंतर्गत DMF/H2O मिश्रणामध्ये 1O2 च्या RuDA-प्रेरित निर्मितीद्वारे ABDA चे फोटोडिग्रेडेशन दर्शविले जाते.
अमूर्त—यूव्ही-दृश्यमान शोषण स्पेक्ट्रोस्कोपीचा वापर विविध गुणोत्तरांमध्ये DMF आणि पाण्याच्या मिश्रणातील धातूच्या स्वयं-असेंब्ली गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यासाठी केला गेला.अंजीर मध्ये दाखवल्याप्रमाणे.2B, RuDA DMF मध्ये 600 ते 900 nm पर्यंत शोषण बँड 729 nm वर जास्तीत जास्त शोषण बँड प्रदर्शित करते.पाण्याचे प्रमाण वाढल्याने अयस्क शोषण कमाल 800 nm पर्यंत हळूहळू लाल शिफ्ट होते, जे एकत्रित प्रणालीमध्ये धातूचे J-एकत्रीकरण दर्शवते.वेगवेगळ्या सॉल्व्हेंट्समधील RuDA चे फोटोल्युमिनेसेन्स स्पेक्ट्रा पूरक आकृती 6 मध्ये दर्शविले आहे. RuDA कमाल उत्सर्जन तरंगलांबी ca सह ठराविक NIR-II ल्युमिनेसेन्स प्रदर्शित करत असल्याचे दिसते.CH2Cl2 आणि CH3OH मध्ये अनुक्रमे 1050 nm.RuDA ची मोठी स्टोक्स शिफ्ट (सुमारे 300 nm) उत्तेजित अवस्थेच्या भूमितीमध्ये लक्षणीय बदल आणि कमी-ऊर्जा उत्तेजित अवस्थांची निर्मिती दर्शवते.CH2Cl2 आणि CH3OH मधील धातूचे ल्युमिनेसेन्स क्वांटम उत्पन्न अनुक्रमे 3.3 आणि 0.6% असल्याचे निर्धारित केले गेले.तथापि, मिथेनॉल आणि पाण्याच्या मिश्रणात (5/95, v/v), उत्सर्जनात थोडासा लाल बदल आणि क्वांटम उत्पन्नात घट (0.22%) आढळून आली, जे कदाचित अयस्कच्या सेल्फ-असेंबलीमुळे असू शकते. .
ORE च्या सेल्फ-असेंबलीची कल्पना करण्यासाठी, पाणी जोडल्यानंतर मिथेनॉल सोल्यूशनमध्ये ORE मधील आकारशास्त्रीय बदलांची कल्पना करण्यासाठी आम्ही द्रव अणू शक्ती मायक्रोस्कोपी (AFM) वापरली.जेव्हा पाण्याचे प्रमाण 80% पेक्षा कमी होते, तेव्हा कोणतेही स्पष्ट एकत्रीकरण दिसून आले नाही (पूरक चित्र 7).तथापि, पाण्याचे प्रमाण 90-95% पर्यंत वाढल्याने, लहान नॅनोकण दिसू लागले, जे ओरेचे स्वयं-संमेलन दर्शविते. शिवाय, 808 एनएमच्या तरंगलांबीसह लेसर विकिरणाने जलीय मध्ये रुडीएच्या शोषण तीव्रतेवर परिणाम केला नाही. उपाय (Fig. 2C आणि पूरक Fig. 8).याउलट, इंडोसायनाईन ग्रीन (ICG as control) चे शोषण 779 nm वर वेगाने घसरले, जे RuDA ची उत्कृष्ट फोटोस्टेबिलिटी दर्शवते.याव्यतिरिक्त, पीबीएस (पीएच = 5.4, 7.4 आणि 9.0), 10% एफबीएस आणि डीएमईएम (उच्च ग्लुकोज) मधील RuDA-NPs ची स्थिरता यूव्ही-दृश्यमान अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपीद्वारे विविध बिंदूंच्या वेळी तपासली गेली.पूरक आकृती 9 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, पीबीएसमध्ये पीएच 7.4/9.0, एफबीएस आणि डीएमईएममध्ये RuDA-NP अवशोषण बँडमधील किरकोळ बदल दिसून आले, जे RuDA-NP ची उत्कृष्ट स्थिरता दर्शवते.तथापि, अम्लीय माध्यमात (рН = 5.4) धातूचे हायड्रोलिसिस आढळले.आम्ही उच्च कार्यप्रदर्शन लिक्विड क्रोमॅटोग्राफी (HPLC) पद्धती वापरून RuDA आणि RuDA-NP च्या स्थिरतेचे देखील मूल्यमापन केले.पूरक आकृती 10 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, RuDA पहिल्या तासासाठी मिथेनॉल आणि पाण्याच्या मिश्रणात (50/50, v/v) स्थिर होते आणि 4 तासांनंतर हायड्रोलिसिस दिसून आले.तथापि, RuDA NPs साठी केवळ एक विस्तीर्ण अवतल-उत्तल शिखर दिसून आले.म्हणून, PBS (pH = 7.4) मध्ये RuDA NPs च्या स्थिरतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी जेल पर्मीएशन क्रोमॅटोग्राफी (GPC) वापरली गेली.पूरक आकृती 11 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, चाचणी केलेल्या परिस्थितीत 8 तासांच्या उष्मायनानंतर, NP RuDA ची शिखर उंची, शिखर रुंदी आणि शिखर क्षेत्र लक्षणीय बदलले नाही, जे NP RuDA ची उत्कृष्ट स्थिरता दर्शवते.या व्यतिरिक्त, TEM प्रतिमांनी दर्शविले की ruDA-NP नॅनोकणांचे आकारविज्ञान 24 तासांनंतर सौम्य PBS बफरमध्ये (pH = 7.4, पूरक अंजीर 12) अक्षरशः अपरिवर्तित राहिले.
कारण सेल्फ-असेंबली ओरेवर भिन्न कार्यात्मक आणि रासायनिक वैशिष्ट्ये प्रदान करू शकते, आम्ही मिथेनॉल-पाणी मिश्रणामध्ये 9,10-अँथ्रासेनेडियलबिस(मिथिलीन) डायमॅलोनिक ऍसिड (ABDA, इंडिकेटर 1O2) सोडल्याचे निरीक्षण केले.वेगवेगळ्या पाण्याचे प्रमाण ५०.आकृती 2D आणि पूरक आकृती 13 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, पाण्याचे प्रमाण 20% पेक्षा कमी असताना ABDA ची कोणतीही अधोगती आढळून आली नाही.40% पर्यंत आर्द्रता वाढल्याने, ABDA ऱ्हास झाला, ABDA फ्लोरोसेन्सच्या तीव्रतेत घट झाल्याचा पुरावा.हे देखील आढळून आले आहे की उच्च पाण्याच्या सामग्रीमुळे जलद ऱ्हास होतो, हे सूचित करते की ABDA ऱ्हासासाठी RuDA स्वयं-विधानसभा आवश्यक आणि फायदेशीर आहे.ही घटना आधुनिक ACQ (एकत्रीकरण-प्रेरित क्वेंचिंग) क्रोमोफोर्सपेक्षा खूप वेगळी आहे.808 nm तरंगलांबी असलेल्या लेसरने विकिरण केल्यावर, 98% H2O/2% DMF च्या मिश्रणात 1O2 RuDA चे क्वांटम उत्पन्न 16.4% आहे, जे ICG (ΦΔ = 0.2%) 51 पेक्षा 82 पट जास्त आहे. एकत्रीकरणाच्या स्थितीत उल्लेखनीय जनरेशन कार्यक्षमता 1O2 RuDA प्रदर्शित करणे.
2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinone (TEMP) आणि 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) स्पिन ट्रॅप्स म्हणून इलेक्ट्रॉन स्पिन वापरून परिणामी प्रजाती ओळखण्यासाठी रेझोनान्स स्पेक्ट्रोस्कोपी (ESR) वापरली गेली. AFK.RuDA द्वारे.पुरवणी आकृती 14 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, 0 ते 4 मिनिटांच्या दरम्यान विकिरण वेळी 1O2 निर्माण होते याची पुष्टी झाली आहे.याव्यतिरिक्त, जेव्हा RuDA ला DMPO सह विकिरण अंतर्गत उष्मायन करण्यात आले, तेव्हा 1:2:2:1 DMPO-OH· अॅडक्टचा ठराविक चार-लाइन EPR सिग्नल आढळून आला, जो हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्स (OH·) ची निर्मिती दर्शवितो.एकंदरीत, वरील परिणाम दुहेरी प्रकार I/II फोटोसेन्सिटायझेशन प्रक्रियेद्वारे ROS उत्पादनास उत्तेजन देण्यासाठी RuDA ची क्षमता प्रदर्शित करतात.
मोनोमेरिक आणि एकत्रित फॉर्ममध्ये RuDA चे इलेक्ट्रॉनिक गुणधर्म अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी, मोनोमेरिक आणि डायमेरिक फॉर्ममध्ये RuDA च्या फ्रंटियर आण्विक ऑर्बिटल्सची गणना DFT पद्धत वापरून केली गेली.अंजीर मध्ये दाखवल्याप्रमाणे.3A, मोनोमेरिक RuDA चे सर्वोच्च व्यापलेले आण्विक ऑर्बिटल (HOMO) लिगँड पाठीच्या बाजूने डिलोकलाइज केले आहे आणि सर्वात कमी अनक्युपाइड मॉलिक्युलर ऑर्बिटल (LUMO) TDP स्वीकारकर्ता युनिटवर केंद्रित आहे.याउलट, डायमेरिक HOMO मधील इलेक्ट्रॉन घनता एका RuDA रेणूच्या ligand वर ​​केंद्रित आहे, तर LUMO मधील इलेक्ट्रॉन घनता मुख्यत्वे दुसर्या RuDA रेणूच्या स्वीकारकर्ता युनिटवर केंद्रित आहे, जी RuDA डायमरमध्ये असल्याचे दर्शवते.सीटीची वैशिष्ट्ये.
A ओरेचे HOMO आणि LUMO मोनोमेरिक आणि डायमेरिक स्वरूपात मोजले जातात.B मोनोमर्स आणि डायमरमध्ये ओरेचे सिंगल आणि ट्रिपलेट एनर्जी लेव्हल.C RUDA चे अंदाजित स्तर आणि संभाव्य ISC चॅनेल मोनोमेरिक C आणि dimeric D म्हणून. बाण संभाव्य ISC चॅनेल दर्शवतात.
TD-DFT पद्धतीचा वापर करून गणना केलेल्या Multiwfn 3.852.53 सॉफ्टवेअरचा वापर करून मोनोमेरिक आणि डायमेरिक फॉर्ममध्ये RuDA च्या कमी-ऊर्जा सिंगल उत्तेजित अवस्थेतील इलेक्ट्रॉन आणि छिद्रांचे वितरण विश्लेषण केले गेले.अतिरिक्त लेबलवर सूचित केल्याप्रमाणे.आकृती 1-2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, मोनोमेरिक RDA छिद्रे बहुतेक या सिंगल उत्तेजित अवस्थेमध्ये लिगँड पाठीच्या बाजूने विस्थापित केली जातात, तर इलेक्ट्रॉन बहुतेक TDP गटात स्थित असतात, जे CT च्या इंट्रामोलेक्युलर वैशिष्ट्यांचे प्रदर्शन करतात.याव्यतिरिक्त, या सिंगल उत्तेजित राज्यांसाठी, छिद्र आणि इलेक्ट्रॉन यांच्यात कमी-अधिक प्रमाणात ओव्हरलॅप आहे, हे सूचित करते की या सिंगल उत्तेजित राज्य स्थानिक उत्तेजना (LE) मधून काही योगदान देतात.डायमरसाठी, इंट्रामोलेक्युलर सीटी आणि एलई वैशिष्ट्यांव्यतिरिक्त, इंटरमोलेक्युलर सीटी वैशिष्ट्यांचे विशिष्ट प्रमाण संबंधित राज्यांमध्ये, विशेषत: S3, S4, S7 आणि S8, इंटरमोलेक्युलर सीटी विश्लेषणावर आधारित, सीटी इंटरमोलेक्युलर संक्रमणे मुख्यत: दिसून आले. (पूरक तक्ता).3).
प्रायोगिक परिणाम अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी, आम्ही मोनोमर्स आणि डायमर (पूरक तक्ते 4-5) मधील फरक शोधण्यासाठी RUDA उत्तेजित राज्यांचे गुणधर्म शोधले.आकृती 3B मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, डायमरच्या सिंगलट आणि ट्रिपलेट एक्साइटेड स्टेटसची ऊर्जा पातळी मोनोमरच्या तुलनेत जास्त घन असते, जी S1 आणि Tn मधील ऊर्जा अंतर कमी करण्यास मदत करते. असे नोंदवले गेले आहे की S1 आणि Tn54 मधील लहान ऊर्जा अंतर (ΔES1-Tn <0.3 eV) मध्ये ISC संक्रमणे साकारली जाऊ शकतात. असे नोंदवले गेले आहे की S1 आणि Tn54 मधील एका लहान उर्जा अंतरामध्ये (ΔES1-Tn <0.3 eV) ISC संक्रमणे साकारली जाऊ शकतात. Сообщалось, что переходы ISC могут быть реализованы в пределах небольшой энергетической щели (ΔES1-Tn <0,3 эВ) SJ5м4де. असे नोंदवले गेले आहे की S1 आणि Tn54 मधील एका लहान उर्जा अंतरामध्ये (ΔES1-Tn <0.3 eV) ISC संक्रमणे साकारली जाऊ शकतात.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 быть реализован в пределах небольшой энергетической щели (ΔES1-Tn < 0,3 эВ) SJ5 м4. असे नोंदवले गेले आहे की S1 आणि Tn54 मधील एका लहान उर्जा अंतरामध्ये (ΔES1-Tn <0.3 eV) ISC संक्रमण साकार केले जाऊ शकते.याव्यतिरिक्त, शून्य नसलेले SOC अविभाज्य प्रदान करण्यासाठी फक्त एक कक्षीय, व्यापलेले किंवा बिनव्याप्त, बाउंड सिंगल आणि ट्रिपलेट स्थितींमध्ये भिन्न असणे आवश्यक आहे.अशा प्रकारे, उत्तेजित ऊर्जा आणि परिभ्रमण संक्रमणाच्या विश्लेषणावर आधारित, ISC संक्रमणाचे सर्व संभाव्य चॅनेल अंजीर मध्ये दर्शविले आहेत.3C, D.विशेष म्हणजे, मोनोमरमध्ये फक्त एक ISC चॅनेल उपलब्ध आहे, तर dimeric फॉर्ममध्ये चार ISC चॅनेल आहेत जे ISC संक्रमण वाढवू शकतात.म्हणून, हे गृहीत धरणे वाजवी आहे की जितके अधिक RuDA रेणू एकत्रित केले जातील, तितके ISC चॅनेल अधिक प्रवेशयोग्य असतील.म्हणून, RuDA समुच्चय सिंगल आणि ट्रिपलेट स्थितींमध्ये दोन-बँड इलेक्ट्रॉनिक संरचना तयार करू शकतात, ज्यामुळे S1 आणि उपलब्ध Tn मधील ऊर्जा अंतर कमी होते, ज्यामुळे 1O2 निर्मिती सुलभ करण्यासाठी ISC ची कार्यक्षमता वाढते.
अंतर्निहित कार्यपद्धती अधिक स्पष्ट करण्यासाठी, आम्ही एरेन-रू(II) कॉम्प्लेक्स (RuET) च्या संदर्भ कंपाऊंडचे संश्लेषण करून RuDA (चित्र 4A, संपूर्ण वैशिष्ट्यासाठी, ESI, पूरक 15) पहा. -21) दाता (डायथिलामाइन) ते स्वीकारकर्ता (TDF), RuET मध्ये RuDA सारखीच इंट्रामोलेक्युलर CT वैशिष्ट्ये आहेत.अपेक्षेप्रमाणे, DMF मधील RuET च्या शोषण स्पेक्ट्रमने 600-1100 nm (Fig. 4B) क्षेत्रामध्ये जवळच्या इन्फ्रारेड प्रदेशात मजबूत शोषणासह कमी ऊर्जा चार्ज ट्रान्सफर बँड दर्शविला.याव्यतिरिक्त, RuET एकत्रीकरण देखील वाढत्या पाण्याच्या सामग्रीसह दिसून आले, जे जास्तीत जास्त शोषणाच्या रेडशिफ्टमध्ये परावर्तित होते, जे द्रव AFM इमेजिंग (पूरक अंजीर 22) द्वारे पुष्टी होते.परिणाम दर्शवितात की RuET, RuDA प्रमाणे, इंट्रामोलेक्युलर अवस्था तयार करू शकतात आणि एकत्रित संरचनांमध्ये स्वत: ची एकत्रित होऊ शकतात.
RuET ची रासायनिक रचना.DMF आणि पाण्याच्या विविध गुणोत्तरांच्या मिश्रणात रुईटीचे B शोषण स्पेक्ट्रा.RuDA आणि RuET साठी भूखंड C EIS Nyquist.808 एनएमच्या तरंगलांबीसह लेसर रेडिएशनच्या कृती अंतर्गत RuDA आणि RuET चे फोटोकरंट प्रतिसाद डी.
RuET च्या उपस्थितीत ABDA च्या फोटोडिग्रेडेशनचे मूल्यमापन 808 nm च्या तरंगलांबी असलेल्या लेसरसह विकिरणाने केले गेले.आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, विविध पाण्याच्या अंशांमध्ये ABDA ची कोणतीही अधोगती आढळून आली नाही (पूरक चित्र 23).एक संभाव्य कारण असे आहे की RuET कार्यक्षमतेने बँडेड इलेक्ट्रॉनिक संरचना तयार करू शकत नाही कारण इथाइल साखळी कार्यक्षम इंटरमॉलिक्युलर चार्ज ट्रान्सफरला प्रोत्साहन देत नाही.म्हणून, RuDA आणि RuET च्या फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल गुणधर्मांची तुलना करण्यासाठी इलेक्ट्रोकेमिकल इम्पेडन्स स्पेक्ट्रोस्कोपी (EIS) आणि क्षणिक फोटोकरंट मोजमाप केले गेले.Nyquist प्लॉट (आकृती 4C) नुसार, RuDA RuET पेक्षा खूपच लहान त्रिज्या दर्शविते, याचा अर्थ RuDA56 मध्ये वेगवान इंटरमॉलिक्युलर इलेक्ट्रॉन वाहतूक आणि उत्तम चालकता आहे.याव्यतिरिक्त, RuDA ची फोटोक्युरंट घनता RuET (Fig. 4D) पेक्षा खूपच जास्त आहे, जी RuDA57 च्या चांगल्या चार्ज हस्तांतरण कार्यक्षमतेची पुष्टी करते.अशाप्रकारे, अयस्कमधील ट्रायफेनिलामाइनचा फिनाईल गट इंटरमॉलिक्युलर चार्ज ट्रान्सफर प्रदान करण्यात आणि बँडेड इलेक्ट्रॉनिक संरचना तयार करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतो.
ट्यूमरचे संचय वाढवण्यासाठी आणि विवो बायोकॉम्पॅटिबिलिटीमध्ये, आम्ही पुढे F127 सह RuDA एन्कॅप्स्युलेट केले.RuDA-NPs चा सरासरी हायड्रोडायनामिक व्यास डायनॅमिक लाइट स्कॅटरिंग (DLS) पद्धत (आकृती 5A) वापरून अरुंद वितरण (PDI = 0.089) सह 123.1 nm असल्याचे निर्धारित केले गेले, ज्याने पारगम्यता आणि धारणा वाढवून ट्यूमर जमा होण्यास प्रोत्साहन दिले.EPR) प्रभाव.TEM प्रतिमांनी दर्शविले की ओरे NPs मध्ये 86 nm च्या सरासरी व्यासासह एकसमान गोलाकार आकार असतो.विशेष म्हणजे, RuDA-NPs चे जास्तीत जास्त शोषण 800 nm (पूरक आकृती 24) वर दिसून आले, हे सूचित करते की RuDA-NPs स्वयं-एकत्रित RuDA ची कार्ये आणि गुणधर्म राखून ठेवू शकतात.NP Ore साठी गणना केलेले ROS क्वांटम उत्पन्न 15.9% आहे, जे ओरेशी तुलना करता येते. RuDA NPs च्या फोटोथर्मल गुणधर्मांचा अभ्यास इन्फ्रारेड कॅमेरा वापरून 808 nm च्या तरंगलांबीच्या लेसर रेडिएशनच्या कृती अंतर्गत करण्यात आला.अंजीर मध्ये दाखवल्याप्रमाणे.5B,C, नियंत्रण गटाने (केवळ PBS) तापमानात किंचित वाढ अनुभवली, तर RuDA-NPs द्रावणाचे तापमान वाढत्या तापमानासह (ΔT) 15.5, 26.1 आणि 43.0°C पर्यंत वेगाने वाढले.उच्च सांद्रता अनुक्रमे 25, 50 आणि 100 µM होती, जी RuDA NPs चा मजबूत फोटोथर्मल प्रभाव दर्शवते.याव्यतिरिक्त, RuDA-NP च्या फोटोथर्मल स्थिरतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी आणि ICG शी तुलना करण्यासाठी हीटिंग/कूलिंग सायकल मोजमाप घेण्यात आले.Ore NPs चे तापमान पाच गरम/कूलिंग चक्रांनंतर कमी झाले नाही (Fig. 5D), जे Ore NPs ची उत्कृष्ट फोटोथर्मल स्थिरता दर्शवते.याउलट, ICG कमी फोटोथर्मल स्थिरता प्रदर्शित करते जसे की त्याच परिस्थितीत फोटोथर्मल तापमान पठाराच्या स्पष्टपणे गायब झाल्यामुळे दिसून येते.मागील पद्धती 58 नुसार, RuDA-NP ची फोटोथर्मल रूपांतरण कार्यक्षमता (PCE) 24.2% म्हणून मोजली गेली, जी विद्यमान फोटोथर्मल सामग्री जसे की गोल्ड नॅनोरोड्स (21.0%) आणि गोल्ड नॅनोशेल (13.0%) 59 पेक्षा जास्त आहे.अशाप्रकारे, NP Ore उत्कृष्ट फोटोथर्मल गुणधर्म प्रदर्शित करतात, ज्यामुळे ते PTT एजंट बनतात.
RuDA NPs (inset) च्या DLS आणि TEM प्रतिमांचे विश्लेषण.B 808 nm (0.5 W cm-2) तरंगलांबीवर लेसर रेडिएशनच्या संपर्कात असलेल्या RuDA NPs च्या विविध एकाग्रतेच्या थर्मल प्रतिमा.C फोटोथर्मल रूपांतरण वक्र धातूचे NPs च्या विविध सांद्रतेचे, जे परिमाणवाचक डेटा आहेत.B. D ORE NP आणि ICG च्या तापमानात 5 हीटिंग-कूलिंग सायकलमध्ये वाढ.
एमडीए-एमबी-231 मानवी स्तनाच्या कर्करोगाच्या पेशींच्या विरूद्ध RuDA NPs च्या फोटोसाइटोटॉक्सिसिटीचे विट्रोमध्ये मूल्यांकन केले गेले.अंजीर मध्ये दाखवल्याप्रमाणे.6A, B, RuDA-NPs आणि RuDA ने किरणोत्सर्गाच्या अनुपस्थितीत नगण्य सायटोटॉक्सिसिटी प्रदर्शित केली, ज्यामुळे RuDA-NPs आणि RuDA ची कमी गडद विषाक्तता सूचित होते.तथापि, 808 nm च्या तरंगलांबीवर लेसर रेडिएशनच्या संपर्कात आल्यानंतर, RuDA आणि RuDA NPs ने अनुक्रमे 5.4 आणि 9.4 μM च्या IC50 मूल्यांसह (अर्धा-जास्तीत जास्त प्रतिबंधात्मक एकाग्रता) MDA-MB-231 कर्करोगाच्या पेशींविरूद्ध मजबूत फोटोसाइटोटॉक्सिसिटी दर्शविली. RuDA-NP आणि RuDA मध्ये कॅन्सर फोटोथेरपीची क्षमता आहे.याव्यतिरिक्त, प्रकाश-प्रेरित साइटोटॉक्सिसिटीमध्ये आरओएसची भूमिका स्पष्ट करण्यासाठी व्हिटॅमिन सी (व्हीसी), एक आरओएस स्कॅव्हेंजरच्या उपस्थितीत RuDA-NP आणि RuDA च्या फोटोसाइटोटॉक्सिसिटीची अधिक तपासणी करण्यात आली.स्पष्टपणे, Vc जोडल्यानंतर सेल व्यवहार्यता वाढली आणि RuDA आणि RuDA NPs चे IC50 मूल्य अनुक्रमे 25.7 आणि 40.0 μM होते, जे RuDA आणि RuDA NPs च्या फोटोसाइटोटोक्सिसिटीमध्ये ROS ची महत्त्वपूर्ण भूमिका सिद्ध करते.कॅल्सीन एएम (लाइव्ह पेशींसाठी हिरवा फ्लूरोसेन्स) आणि प्रोपिडियम आयोडाइड (पीआय, मृत पेशींसाठी लाल प्रतिदीप्ति) वापरून जिवंत/मृत सेल डाग करून MDA-MB-231 कर्करोगाच्या पेशींमध्ये RuDA-NPs आणि RuDA ची प्रकाश-प्रेरित सायटोटॉक्सिसिटी.पेशींद्वारे पुष्टी) फ्लोरोसेंट प्रोब म्हणून.आकृती 6C मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, RuDA-NP किंवा RuDA ने उपचार केलेल्या पेशी विकिरणांशिवाय व्यवहार्य राहतात, जसे की तीव्र हिरव्या प्रतिदीप्तिने पुरावा दिला आहे.याउलट, लेसर विकिरण अंतर्गत, फक्त लाल प्रतिदीप्ति दिसून आली, जी RuDA किंवा RuDA NPs च्या प्रभावी फोटोसाइटोटॉक्सिसिटीची पुष्टी करते.हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की व्हीसी जोडल्यावर हिरवा फ्लोरोसेन्स दिसू लागला, जो RuDA आणि RuDA NPs च्या फोटोसाइटोटॉक्सिसिटीचे उल्लंघन दर्शवितो.हे परिणाम इन विट्रो फोटोसाइटोटॉक्सिसिटी अॅसेसशी सुसंगत आहेत.
अनुक्रमे Vc (0.5 mM) च्या उपस्थितीत किंवा अनुपस्थितीत MDA-MB-231 पेशींमध्ये A RuDA- आणि B RuDA-NP पेशींची डोस-आश्रित व्यवहार्यता.एरर बार, सरासरी ± मानक विचलन (n = 3). अनपेअर, द्वि-बाजूच्या टी चाचण्या *p < 0.05, **p < 0.01, आणि ***p < 0.001. अनपेअर, द्वि-बाजूच्या टी चाचण्या *p < 0.05, **p < 0.01, आणि ***p < 0.001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 आणि ***p <0,001. अनपेअर केलेल्या दोन-पुच्छ टी-चाचण्या *p<0.05, **p<0.01, आणि ***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 आणि ***p <0,001. अनपेअर केलेल्या दोन-पुच्छ टी-चाचण्या *p<0.05, **p<0.01, आणि ***p<0.001.फ्लूरोसंट प्रोब म्हणून कॅल्सीन एएम आणि प्रोपिडियम आयोडाइड वापरून सी जिवंत/मृत सेल स्टेनिंग विश्लेषण.स्केल बार: 30 µm.प्रत्येक गटातील तीन जैविक पुनरावृत्तीच्या प्रातिनिधिक प्रतिमा दर्शविल्या आहेत.डी विविध उपचार परिस्थितीत MDA-MB-231 पेशींमध्ये ROS उत्पादनाची कॉन्फोकल फ्लोरोसेन्स प्रतिमा.ग्रीन डीसीएफ फ्लोरोसेन्स आरओएसची उपस्थिती दर्शवते.10 मिनिटांसाठी (300 J/cm2) 0.5 W/cm2 च्या पॉवरसह 808 nm तरंगलांबी असलेल्या लेसरसह विकिरण करा.स्केल बार: 30 µm.प्रत्येक गटातील तीन जैविक पुनरावृत्तीच्या प्रातिनिधिक प्रतिमा दर्शविल्या आहेत.ई फ्लो सायटोमेट्री RuDA-NPs (50 µM) किंवा RuDA (50 µM) उपचार विश्लेषण 808 nm लेसर (0.5 W cm-2) सह किंवा शिवाय Vc (0.5 mM) च्या उपस्थितीत आणि अनुपस्थितीत 10 मिनिटांसाठी.प्रत्येक गटातील तीन जैविक पुनरावृत्तीच्या प्रातिनिधिक प्रतिमा दर्शविल्या आहेत.MDA-MB-231 पेशींचे F Nrf-2, HSP70 आणि HO-1 808 nm लेसर इरॅडिएशन (0.5 W cm-2, 10 min, 300 J cm-2) सह RuDA-NPs (50 µM) सह उपचारित पेशी व्यक्त करतात 2).प्रत्येक गटातील दोन जैविक पुनरावृत्तीच्या प्रातिनिधिक प्रतिमा दर्शविल्या आहेत.
MDA-MB-231 पेशींमधील इंट्रासेल्युलर आरओएस उत्पादनाची तपासणी 2,7-डायक्लोरोडिहायड्रोफ्लोरेसीन डायसेटेट (DCFH-DA) स्टेनिंग पद्धत वापरून केली गेली.अंजीर मध्ये दाखवल्याप्रमाणे.6D, RuDA-NPs किंवा RuDA सह उपचार केलेल्या पेशी 808 nm लेसरसह विकिरणित केल्यावर वेगळे हिरवे प्रतिदीप्ति प्रदर्शित करतात, हे दर्शविते की RuDA-NPs आणि RuDA मध्ये ROS निर्माण करण्याची कार्यक्षम क्षमता आहे.त्याउलट, प्रकाशाच्या अनुपस्थितीत किंवा Vc च्या उपस्थितीत, पेशींचा फक्त एक कमकुवत फ्लोरोसेंट सिग्नल दिसून आला, ज्याने आरओएसची थोडीशी निर्मिती दर्शविली.RuDA-NP पेशी आणि RuDA-उपचारित MDA-MB-231 पेशींमधील इंट्रासेल्युलर आरओएस पातळी पुढे फ्लो सायटोमेट्रीद्वारे निर्धारित केली गेली.पूरक आकृती 25 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, 808 nm लेसर इरॅडिएशन अंतर्गत RuDA-NPs आणि RuDA द्वारे व्युत्पन्न केलेली सरासरी फ्लूरोसेन्स तीव्रता (MFI) नियंत्रण गटाच्या तुलनेत अनुक्रमे 5.1 आणि 4.8 पटीने लक्षणीय वाढली आहे, ज्यामुळे त्यांच्या उत्कृष्ट AFK निर्मितीची पुष्टी होते.क्षमतातथापि, RuDA-NP किंवा MDA-MB-231 पेशींमध्‍ये इंट्रासेल्युलर आरओएस स्‍तर केवळ लेसर विकिरणांशिवाय किंवा व्हीसीच्‍या उपस्थितीत कॉन्फोकल फ्लूरोसेन्स विश्‍लेषणाच्या परिणामांप्रमाणेच नियंत्रणाशी तुलना करता येण्याजोगे होते.
असे दिसून आले आहे की मायटोकॉन्ड्रिया हे Ru(II)-अरीन कॉम्प्लेक्सचे मुख्य लक्ष्य आहे.म्हणून, RuDA आणि RuDA-NPs चे सबसेल्युलर स्थानिकीकरण तपासले गेले.पूरक आकृती 26 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, RuDA आणि RuDA-NP मायटोकॉन्ड्रियामध्ये (अनुक्रमे 62.5 ± 4.3 आणि 60.4 ± 3.6 ng/mg प्रथिने) सर्वाधिक जमा असलेले समान सेल्युलर वितरण प्रोफाइल दर्शवतात.तथापि, ओरे आणि एनपी अयस्क (अनुक्रमे 3.5 आणि 2.1%) च्या अणु अंशांमध्ये आरयूची थोडीशी मात्रा आढळली.उर्वरित सेल फ्रॅक्शनमध्ये अवशिष्ट रुथेनियम होते: RuDA साठी 31.7% (30.6 ± 3.4 ng/mg प्रोटीन) आणि 42.9% (47.2 ± 4.5 ng/mg प्रोटीन) RuDA-NPs साठी.सर्वसाधारणपणे, अयस्क आणि NP धातू प्रामुख्याने मायटोकॉन्ड्रियामध्ये जमा होतात.माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शनचे मूल्यांकन करण्यासाठी, आम्ही अनुक्रमे माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली संभाव्यता आणि सुपरऑक्साइड उत्पादन क्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी JC-1 आणि MitoSOX रेड स्टेनिंगचा वापर केला.पूरक अंजीर 27 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, 808 एनएम लेसर इरिडिएशन अंतर्गत RuDA आणि RuDA-NPs दोन्हीसह उपचार केलेल्या पेशींमध्ये तीव्र हिरवा (JC-1) आणि लाल (MitoSOX Red) फ्लोरोसेन्स दिसून आला, हे दर्शविते की RuDA आणि RuDA-NPs दोन्ही उच्च फ्लोरोसेंट आहेत. हे प्रभावीपणे माइटोकॉन्ड्रियल झिल्लीचे विध्रुवीकरण आणि सुपरऑक्साइड उत्पादनास प्रेरित करू शकते.याव्यतिरिक्त, ऍनेक्सिन V-FITC/प्रोपिडियम आयोडाइड (PI) च्या फ्लो सायटोमेट्री आधारित विश्लेषणाचा वापर करून सेल मृत्यूची यंत्रणा निर्धारित केली गेली.आकृती 6E मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, 808 nm लेसरसह विकिरणित केल्यावर, RuDA आणि RuDA-NP ने PBS किंवा PBS प्लस लेसरच्या तुलनेत MDA-MB-231 पेशींमध्ये लवकर ऍपोप्टोसिस दर (खाली उजवा चतुर्थांश) वाढविला.प्रक्रिया केलेल्या पेशी.तथापि, जेव्हा Vc जोडले गेले तेव्हा, RuDA आणि RuDA-NP चे अपोप्टोसिस दर 50.9% आणि 52.0% वरून अनुक्रमे 15.8% आणि 17.8% पर्यंत लक्षणीय घटले, जे RuDA आणि RuDA-NP च्या फोटोसाइटोटोक्सिसिटीमध्ये ROS ची महत्त्वपूर्ण भूमिका पुष्टी करते..याव्यतिरिक्त, चाचणी केलेल्या सर्व गटांमध्ये (वरच्या डाव्या चतुर्थांश) किंचित नेक्रोटिक पेशी आढळून आल्या, असे सूचित करते की अपोप्टोसिस हा RuDA आणि RuDA-NPs द्वारे प्रेरित सेल मृत्यूचा प्रमुख प्रकार असू शकतो.
ऑक्सिडेटिव्ह स्ट्रेस हानी हा एपोप्टोसिसचा प्रमुख निर्धारक असल्याने, एरिथ्रॉइड 2, फॅक्टर 2 (Nrf2) 62 शी संबंधित न्यूक्लियर फॅक्टर, अँटीऑक्सिडंट सिस्टमचा एक प्रमुख नियामक, RuDA-NPs-उपचारित MDA-MB-231 मध्ये तपासला गेला.विकिरणाने प्रेरित RuDA NPs च्या कृतीची यंत्रणा.त्याच वेळी, डाउनस्ट्रीम प्रोटीन हेम ऑक्सीजनेज 1 (HO-1) ची अभिव्यक्ती देखील आढळली.आकृती 6F आणि पूरक आकृती 29 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, RuDA-NP-मध्यस्थ फोटोथेरपीने PBS गटाच्या तुलनेत Nrf2 आणि HO-1 अभिव्यक्ती पातळी वाढवली, हे सूचित करते की RuDA-NPs ऑक्सिडेटिव्ह तणाव सिग्नलिंग मार्गांना उत्तेजित करू शकतात.याव्यतिरिक्त, RuDA-NPs63 च्या फोटोथर्मल प्रभावाचा अभ्यास करण्यासाठी, उष्णता शॉक प्रोटीन Hsp70 च्या अभिव्यक्तीचे देखील मूल्यांकन केले गेले.हे स्पष्ट आहे की RuDA-NPs + 808 nm लेसर विकिरणाने उपचार केलेल्या पेशींनी इतर दोन गटांच्या तुलनेत Hsp70 ची वाढलेली अभिव्यक्ती दर्शविली, ज्यामुळे हायपरथर्मियाला सेल्युलर प्रतिसाद दिसून येतो.
उल्लेखनीय इन विट्रो परिणामांमुळे आम्हाला MDA-MB-231 ट्यूमर असलेल्या नग्न उंदरांमध्ये RuDA-NP च्या व्हिव्हो कामगिरीची तपासणी करण्यास प्रवृत्त केले.यकृत, हृदय, प्लीहा, मूत्रपिंड, फुफ्फुसे आणि ट्यूमरमध्ये रुथेनियमची सामग्री निर्धारित करून RuDA NPs च्या ऊतक वितरणाचा अभ्यास केला गेला.अंजीर मध्ये दाखवल्याप्रमाणे.7A, सामान्य अवयवांमध्ये Ore NPs ची कमाल सामग्री पहिल्या निरीक्षणाच्या वेळी दिसून आली (4 h), तर जास्तीत जास्त सामग्री ट्यूमरच्या ऊतींमध्ये इंजेक्शनच्या 8 तासांनंतर निर्धारित केली गेली, शक्यतो Ore NPs मुळे.एलएफचा ईपीआर प्रभाव.वितरण परिणामांनुसार, एनपी अयस्कसह उपचारांचा इष्टतम कालावधी प्रशासनानंतर 8 तास घेण्यात आला.ट्यूमर साइट्समध्ये RuDA-NPs जमा होण्याच्या प्रक्रियेचे वर्णन करण्यासाठी, RuDA-NPs चे फोटोकॉस्टिक (PA) गुणधर्म इंजेक्शननंतर वेगवेगळ्या वेळी RuDA-NPs चे PA सिग्नल रेकॉर्ड करून परीक्षण केले गेले.प्रथम, रुडीए-एनपीच्या इंट्राट्यूमरल इंजेक्शननंतर ट्यूमर साइटच्या पीए प्रतिमा रेकॉर्ड करून vivo मधील RuDA-NP च्या PA सिग्नलचे मूल्यांकन केले गेले.पूरक आकृती 30 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, RuDA-NPs ने मजबूत PA सिग्नल दर्शविला आणि RuDA-NP एकाग्रता आणि PA सिग्नल तीव्रता (पूरक आकृती 30A) यांच्यात सकारात्मक संबंध होता.त्यानंतर, व्हिव्हो पीए मध्ये ट्यूमर साइट्सच्या प्रतिमा इंट्राव्हेनस इंजेक्शननंतर RuDA आणि RuDA-NP च्या इंजेक्शननंतर वेगवेगळ्या वेळी रेकॉर्ड केल्या गेल्या.आकृती 7B मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, ट्यूमर साइटवरून RuDA-NPs चे PA सिग्नल कालांतराने हळूहळू वाढले आणि ICP-MS विश्लेषणाद्वारे निर्धारित टिश्यू वितरण परिणामांशी सुसंगत, इंजेक्शननंतर 8 तासांनी एका पठारावर पोहोचले.RuDA (पूरक अंजीर. 30B) च्या संदर्भात, जास्तीत जास्त PA सिग्नल तीव्रता इंजेक्शनच्या 4 तासांनंतर दिसून आली, जी ट्यूमरमध्ये रुडाच्या प्रवेशाचा वेगवान दर दर्शवते.याव्यतिरिक्त, आयसीपी-एमएस वापरून मूत्र आणि विष्ठेमध्ये रुथेनियमचे प्रमाण निर्धारित करून RuDA आणि RuDA-NPs च्या उत्सर्जित वर्तनाची तपासणी करण्यात आली.RuDA (पूरक आकृती 31) आणि RuDA-NPs (Fig. 7C) साठी निर्मूलनाचा मुख्य मार्ग विष्ठेद्वारे आहे, आणि 8-दिवसांच्या अभ्यास कालावधीत RuDA आणि RuDA-NPs चे प्रभावी क्लिअरन्स दिसून आले, याचा अर्थ असा की RuDA आणि RuDA-NPs दीर्घकालीन विषाक्तपणाशिवाय शरीरातून कार्यक्षमतेने काढून टाकू शकतात.
A. माऊस टिश्यूमध्ये RuDA-NP चे एक्स व्हिव्हो वितरण इंजेक्शननंतर वेगवेगळ्या वेळी Ru सामग्री (प्रति ग्रॅम टिश्यूच्या Ru (ID) च्या प्रशासित डोसची टक्केवारी) द्वारे निर्धारित केले गेले.डेटा म्हणजे सरासरी ± मानक विचलन (n = 3). अनपेअर, द्वि-बाजूच्या टी चाचण्या *p < 0.05, **p < 0.01, आणि ***p < 0.001. अनपेअर, द्वि-बाजूच्या टी चाचण्या *p < 0.05, **p < 0.01, आणि ***p < 0.001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 आणि ***p <0,001. अनपेअर केलेल्या दोन-पुच्छ टी-चाचण्या *p<0.05, **p<0.01, आणि ***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 आणि ***p <0,001. अनपेअर केलेल्या दोन-पुच्छ टी-चाचण्या *p<0.05, **p<0.01, आणि ***p<0.001.वेगवेगळ्या टाइम पॉइंट्सवर RuDA-NPs (10 μmol kg-1) च्या इंट्राव्हेनस प्रशासनानंतर 808 nm उत्तेजनावर इन व्हिव्हो ट्यूमर साइट्सच्या B PA प्रतिमा.RuDA NPs (10 µmol kg-1) च्या अंतःशिरा प्रशासनानंतर, C Ru वेगवेगळ्या वेळेच्या अंतराने मूत्र आणि विष्ठेसह उंदरांमधून उत्सर्जित केले गेले.डेटा म्हणजे सरासरी ± मानक विचलन (n = 3).
विवो मधील RuDA-NP च्या गरम क्षमतेचा तुलना करण्यासाठी MDA-MB-231 आणि RuDA ट्यूमरसह नग्न उंदरांमध्ये अभ्यास केला गेला.अंजीर मध्ये दाखवल्याप्रमाणे.8A आणि पूरक अंजीर 32, नियंत्रण (खारट) गटाने 10 मिनिटांच्या सतत संपर्कात राहिल्यानंतर कमी तापमानात बदल (ΔT ≈ 3 °C) दर्शविला.तथापि, RuDA-NPs आणि RuDA चे तापमान अनुक्रमे 55.2 आणि 49.9 °C च्या कमाल तापमानासह झपाट्याने वाढले, ज्यामुळे व्हिव्हो कॅन्सर थेरपीमध्ये पुरेसा हायपरथर्मिया मिळतो.RuDA (ΔT ≈ 19°C) च्या तुलनेत RuDA NPs (ΔT ≈ 24°C) साठी उच्च तापमानात झालेली वाढ ही त्याची उत्तम पारगम्यता आणि EPR परिणामामुळे ट्यूमरच्या ऊतींमध्ये जमा होण्यामुळे असू शकते.
एमडीए-एमबी-231 ट्यूमर असलेल्या उंदरांच्या इन्फ्रारेड थर्मल प्रतिमा इंजेक्शनच्या 8 तासांनंतर वेगवेगळ्या वेळी 808 एनएम लेसरने विकिरणित केल्या जातात.प्रत्येक गटातील चार जैविक पुनरावृत्तीच्या प्रातिनिधिक प्रतिमा दर्शविल्या आहेत.उपचारादरम्यान B सापेक्ष ट्यूमरचे प्रमाण आणि C उंदरांच्या वेगवेगळ्या गटांचे सरासरी ट्यूमर वस्तुमान.D उंदरांच्या विविध गटांच्या शरीराच्या वजनाचे वक्र.10 मिनिटांसाठी (300 J/cm2) 0.5 W/cm2 च्या पॉवरसह 808 nm तरंगलांबी असलेल्या लेसरसह विकिरण करा.एरर बार, सरासरी ± मानक विचलन (n = 3). अनपेअर, द्वि-बाजूच्या टी चाचण्या *p < 0.05, **p < 0.01, आणि ***p < 0.001. अनपेअर, द्वि-बाजूच्या टी चाचण्या *p < 0.05, **p < 0.01, आणि ***p < 0.001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 आणि ***p <0,001. अनपेअर केलेल्या दोन-पुच्छ टी-चाचण्या *p<0.05, **p<0.01, आणि ***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 आणि ***p <0,001. अनपेअर केलेल्या दोन-पुच्छ टी-चाचण्या *p<0.05, **p<0.01, आणि ***p<0.001. सलाईन, सलाइन + लेसर, रुडीए, रुडा + लेसर, रुडीए-एनपी, आणि रुडीए-एनपी + लेसर गटांसह विविध उपचार गटांमधील प्रमुख अवयव आणि ट्यूमरच्या डाग असलेल्या प्रतिमा H&E. सलाईन, सलाइन + लेसर, रुडीए, रुडा + लेसर, रुडीए-एनपी, आणि रुडीए-एनपी + लेसर गटांसह विविध उपचार गटांमधील प्रमुख अवयव आणि ट्यूमरच्या डाग असलेल्या प्रतिमा H&E. 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. सलाईन, सलाईन + लेसर, RuDA, RuDA + लेसर, RuDA-NPs, आणि RuDA-NPs + लेसर गटांसह विविध उपचार गटांमधील प्रमुख अवयव आणि ट्यूमरच्या E H&E डागलेल्या प्रतिमा.हे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. सलाईन, सलाईन + लेसर, RuDA, RuDA + लेसर, RuDA-NPs, आणि RuDA-NPs + लेसर यासह विविध उपचार गटांमधील प्रमुख अवयव आणि ट्यूमरचे H&E डाग.स्केल बार: 60 µm.
RuDA आणि RuDA NPs सह vivo मधील फोटोथेरपीच्या परिणामाचे मूल्यमापन करण्यात आले ज्यामध्ये MDA-MB-231 ट्यूमर असलेल्या नग्न उंदरांना 10.0 μmol kg-1 च्या एका डोसमध्ये पूंछ नसाद्वारे RUDA किंवा RuDA NPs सह इंट्राव्हेनस इंजेक्ट केले गेले आणि नंतर 8. इंजेक्शन नंतर तास.808 एनएम तरंगलांबीसह लेसर विकिरण.आकृती 8B मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, खारट आणि लेसर गटांमध्ये ट्यूमरचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या वाढले होते, हे दर्शविते की सलाईन किंवा लेसर 808 विकिरणांचा ट्यूमरच्या वाढीवर फारसा परिणाम झाला नाही.खारट गटाप्रमाणेच, RuDA-NPs किंवा RuDA ने उपचार केलेल्या उंदरांमध्येही लेसर विकिरण नसताना ट्यूमरची जलद वाढ दिसून आली, ज्यामुळे त्यांची कमी गडद विषारीता दिसून येते.याउलट, लेझर इरॅडिएशननंतर, RuDA-NP आणि RuDA दोन्ही उपचारांमुळे ट्यूमरचे प्रमाण 95.2% आणि 84.3% कमी होऊन, लवण उपचार केलेल्या गटाच्या तुलनेत लक्षणीय ट्यूमर रिग्रेशन प्रेरित केले, जे उत्कृष्ट सिनेर्जिस्टिक पीडीटी दर्शवते., RuDA/CHTV प्रभावाद्वारे मध्यस्थी.– NP किंवा Ore. RuDA च्या तुलनेत, RuDA NPs ने अधिक चांगला फोटोथेरेप्युटिक प्रभाव दर्शविला, जो मुख्यतः RuDA NPs च्या EPR प्रभावामुळे होता.उपचाराच्या 15 व्या दिवशी ट्यूमरच्या वजनाने ट्यूमरच्या वाढीच्या प्रतिबंधाच्या परिणामांचे मूल्यांकन केले गेले (चित्र 8C आणि पूरक अंजीर 33).RuDA-NP उपचारित उंदीर आणि RuDA उपचारित उंदरांमध्ये ट्यूमरचे सरासरी प्रमाण अनुक्रमे 0.08 आणि 0.27 ग्रॅम होते, जे नियंत्रण गट (1.43 ग्रॅम) पेक्षा खूपच हलके होते.
याव्यतिरिक्त, व्हिव्होमधील रुडीए-एनपी किंवा रुडीएच्या गडद विषारीपणाचा अभ्यास करण्यासाठी दर तीन दिवसांनी उंदरांच्या शरीराचे वजन नोंदवले गेले.आकृती 8D मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, सर्व उपचार गटांसाठी शरीराच्या वजनात कोणतेही महत्त्वपूर्ण फरक आढळले नाहीत. शिवाय, वेगवेगळ्या उपचार गटांमधून मुख्य अवयवांचे (हृदय, यकृत, प्लीहा, फुफ्फुस आणि मूत्रपिंड) हेमॅटॉक्सिलिन आणि इओसिन (एच&ई) डाग घेण्यात आले. शिवाय, वेगवेगळ्या उपचार गटांमधील प्रमुख अवयवांचे (हृदय, यकृत, प्लीहा, फुफ्फुस आणि मूत्रपिंड) हेमॅटॉक्सिलिन आणि इओसिन (एच&ई) डाग काढण्यात आले. Кроме того, было проведено окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селегзенчивание гематоксилином) याव्यतिरिक्त, वेगवेगळ्या उपचार गटांमधून मुख्य अवयवांचे (हृदय, यकृत, प्लीहा, फुफ्फुसे आणि मूत्रपिंड) हेमॅटॉक्सिलिन आणि इओसिन (H&E) डाग काढण्यात आले.此外,对不同治疗组的主要器官（心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）进和肾脏）进行苏木(肾脏）进行苏木) (H&E) Кроме того, проводили окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селезенки, легпыханки, легпыхленки) याव्यतिरिक्त, वेगवेगळ्या उपचार गटांमध्ये मुख्य अवयवांचे (हृदय, यकृत, प्लीहा, फुफ्फुस आणि मूत्रपिंड) हेमॅटॉक्सिलिन आणि इओसिन (H&E) डाग काढण्यात आले.अंजीर मध्ये दाखवल्याप्रमाणे.8E, RuDA-NPs आणि RuDA गटांमधील पाच प्रमुख अवयवांच्या H&E डाग असलेल्या प्रतिमांमध्ये कोणतीही स्पष्ट असामान्यता किंवा अवयवांचे नुकसान दिसून येत नाही. 8E, RuDA-NPs आणि RuDA गटांमधील पाच प्रमुख अवयवांच्या H&E डाग असलेल्या प्रतिमांमध्ये कोणतीही स्पष्ट असामान्यता किंवा अवयवांचे नुकसान दिसून येत नाही.अंजीर मध्ये दाखवल्याप्रमाणे.8E, изображения окрашивания H&E пяти основных органов из групп RuDA-NPs आणि RuDA не демонстрируют явных аномалий илижоных аномалий. 8E, RuDA-NPs आणि RuDA गटांमधील पाच प्रमुख अवयवांच्या H&E डाग असलेल्या प्रतिमांमध्ये कोणतीही स्पष्ट अवयव विकृती किंवा जखम दिसत नाहीत.如图8E 所示，来自RuDA-NPS如图8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E रिसुंके 8E वर, изображения окрашивания H&E пяти основных органов из групп RuDA-NPs आणि RuDA ची पूर्तता करू शकत नाही. आकृती 8E मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, RuDA-NPs आणि RuDA गटांमधील पाच प्रमुख अवयवांच्या H&E डाग असलेल्या प्रतिमांमध्ये कोणतीही स्पष्ट असामान्यता किंवा अवयवांचे नुकसान दिसून आले नाही.या परिणामांवरून असे दिसून आले की RuDA-NP किंवा RuDA या दोघांनीही vivo मध्ये विषारीपणाची चिन्हे दाखवली नाहीत. शिवाय, ट्यूमरच्या H&E डाग असलेल्या प्रतिमांनी असे दर्शवले आहे की RuDA + Laser आणि RuDA-NPs + लेसर गट दोन्ही कर्करोगाच्या पेशींचा गंभीर नाश करू शकतात, ruDA आणि RuDA-NPs च्या vivo फोटोथेरप्यूटिक प्रभावीपणाचे प्रदर्शन करतात. शिवाय, ट्यूमरच्या H&E डाग असलेल्या प्रतिमांनी असे दर्शवले आहे की RuDA + Laser आणि RuDA-NPs + लेसर गट दोन्ही कर्करोगाच्या पेशींचा गंभीर नाश करू शकतात, ruDA आणि RuDA-NPs च्या vivo फोटोथेरप्यूटिक प्रभावीपणाचे प्रदर्शन करतात.याव्यतिरिक्त, हेमॅटॉक्सिलिन-इओसिन स्टेन्ड ट्यूमर प्रतिमा दर्शविते की RuDA+Laser आणि RuDA-NPs+Laser गट दोन्ही कर्करोगाच्या पेशींचा तीव्र नाश करू शकतात, vivo मधील RuDA आणि RuDA-NPs ची उत्कृष्ट फोटोथेरेप्युटिक प्रभावीता दर्शवते.हे此外, 肿瘤 的 & e 染色 显示 , ruda + laser 和 ruda-nps + लेसर 组均 导致 的 癌细胞 破坏 的 癌细胞 破坏 的 癌细胞 破坏 的 癌细胞 破坏 , 证显 。 。 . . . ...याव्यतिरिक्त, हेमॅटॉक्सिलिन आणि इओसिन स्टेन्ड ट्यूमर प्रतिमा दर्शविते की RuDA+Laser आणि RuDA-NPs+Laser गट दोन्ही कर्करोगाच्या पेशींचा गंभीर नाश करतात, vivo मधील RuDA आणि RuDA-NPs ची उत्कृष्ट फोटोथेरेप्यूटिक प्रभावीता दर्शवते.
शेवटी, DA-प्रकार लिगँड्ससह Ru(II)-arene (RuDA) ऑर्गनोमेटलिक कॉम्प्लेक्स एकत्रीकरण पद्धतीचा वापर करून ISC प्रक्रिया सुलभ करण्यासाठी डिझाइन केले होते.संश्लेषित RuDA नॉन-सहसंयोजक परस्परसंवादाद्वारे RuDA-व्युत्पन्न सुप्रामोलेक्युलर सिस्टीम तयार करू शकते, ज्यामुळे प्रकाश-प्रेरित कर्करोग थेरपीसाठी 1O2 निर्मिती आणि कार्यक्षम फोटोथर्मल रूपांतरण सुलभ होते.हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की मोनोमेरिक RuDA ने 808 nm वर लेसर विकिरण अंतर्गत 1O2 व्युत्पन्न केले नाही, परंतु आमच्या डिझाइनची तर्कसंगतता आणि कार्यक्षमता दर्शवून एकत्रित स्थितीत मोठ्या प्रमाणात 1O2 निर्माण करू शकते.त्यानंतरच्या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की सुप्रामोलेक्युलर असेंब्ली RUDA ला सुधारित फोटोफिजिकल आणि फोटोकेमिकल गुणधर्म देते, जसे की रेडशिफ्ट शोषण आणि फोटोब्लीचिंग प्रतिरोध, जे PDT आणि PTT प्रक्रियेसाठी अत्यंत इष्ट आहेत.इन विट्रो आणि इन विवो दोन्ही प्रयोगांनी हे दाखवून दिले आहे की ट्यूमरमध्ये चांगली जैव सुसंगतता आणि चांगले संचय असलेले RuDA NPs 808 nm च्या तरंगलांबीवर लेसर विकिरणाने उत्कृष्ट प्रकाश-प्रेरित अँटीकॅन्सर क्रियाकलाप प्रदर्शित करतात.अशा प्रकारे, RuDA NPs प्रभावी बिमोडल सुप्रामोलेक्युलर PDT/PTW अभिकर्मक म्हणून 800 nm पेक्षा जास्त तरंगलांबीवर सक्रिय केलेल्या फोटोसेन्सिटायझर्सच्या संचाला समृद्ध करतील.सुप्रामोलेक्युलर प्रणालीची संकल्पनात्मक रचना उत्कृष्ट फोटोसेन्सिटायझिंग प्रभावांसह NIR-सक्रिय फोटोसेन्सिटायझर्ससाठी एक कार्यक्षम मार्ग प्रदान करते.
सर्व रसायने आणि सॉल्व्हेंट्स व्यावसायिक पुरवठादारांकडून मिळवले गेले आणि पुढील शुद्धीकरणाशिवाय वापरले गेले.RuCl3 बोरेन प्रेशियस मेटल्स कंपनी लिमिटेड (कुनमिंग, चीन) कडून खरेदी करण्यात आला होता.[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (फेंडिओ = 1,10-फेनॅन्थ्रोलिन-5,6-डायोन) आणि 4,7-bis[4-(N,N-डिफेनिलामिनो)फिनाइल]-5 6-Diamino-2,1,3-benzothiadiazole मागील अभ्यासानुसार संश्लेषित केले गेले होते 64,65.साउथईस्टर्न युनिव्हर्सिटी अॅनालिटिकल टेस्ट सेंटर येथे ब्रुकर अव्हान्स III-HD 600 MHz स्पेक्ट्रोमीटरवर d6-DMSO किंवा CDCl3 सॉल्व्हेंट वापरून NMR स्पेक्ट्राची नोंद करण्यात आली.पीपीएममध्ये रासायनिक बदल δ दिले जातात.टेट्रामेथिलसिलेनच्या संदर्भात, आणि परस्परसंवाद स्थिरांक J हर्ट्झमध्ये परिपूर्ण मूल्यांमध्ये दिले आहेत.हाय रिझोल्यूशन मास स्पेक्ट्रोमेट्री (HRMS) Agilent 6224 ESI/TOF MS इन्स्ट्रुमेंटवर केली गेली.C, H, आणि N चे प्राथमिक विश्लेषण Vario MICROCHNOS एलिमेंटल विश्लेषक (Elementar) वर केले गेले.UV-दृश्यमान स्पेक्ट्रा शिमडझू UV3600 स्पेक्ट्रोफोटोमीटरवर मोजले गेले.शिमडझू RF-6000 स्पेक्ट्रोफ्लोरिमीटरवर फ्लोरोसेन्स स्पेक्ट्रा रेकॉर्ड केले गेले.ईपीआर स्पेक्ट्रा ब्रुकर ईएमएक्समायक्रो-6/1 इन्स्ट्रुमेंटवर रेकॉर्ड केले गेले.200 kV च्या व्होल्टेजवर कार्यरत FEI Tecnai G20 (TEM) आणि Bruker Icon (AFM) उपकरणांवर तयार नमुन्यांची आकृतीशास्त्र आणि रचना अभ्यासण्यात आली.डायनॅमिक लाइट स्कॅटरिंग (DLS) नॅनोब्रूक ओम्नी विश्लेषक (ब्रूकहेव्हन) वर केले गेले.फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल गुणधर्म इलेक्ट्रोकेमिकल सेटअप (CHI-660, चीन) वर मोजले गेले.फोटोकॉस्टिक प्रतिमा FUJIFILM VisualSonics Vevo® LAZR प्रणाली वापरून प्राप्त केल्या गेल्या.ऑलिंपस FV3000 कॉन्फोकल मायक्रोस्कोप वापरून कॉन्फोकल प्रतिमा प्राप्त केल्या गेल्या.बीडी कॅलिबर फ्लो सायटोमीटरवर FACS विश्लेषण केले गेले.हाय परफॉर्मन्स लिक्विड क्रोमॅटोग्राफी (HPLC) प्रयोग वॉटर्स अलायन्स e2695 प्रणालीवर 2489 UV/Vis डिटेक्टर वापरून केले गेले.जेल पर्मीएशन क्रोमॅटोग्राफी (GPC) चाचण्या ERC RefratoMax520 रिफ्रॅक्टिव्ह इंडेक्स डिटेक्टर वापरून थर्मो अल्टिमेट 3000 इन्स्ट्रुमेंटवर रेकॉर्ड केल्या गेल्या.
[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (फेंडिओ = 1,10-फेनॅन्थ्रोलिन-5,6-डायोन)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) आणि ग्लेशियल ऍसिटिक ऍसिड (30 mL) रिफ्लक्स रेफ्रिजरेटरमध्ये 12 तास ढवळण्यात आले.नंतर रोटरी बाष्पीभवक वापरून विद्रावक व्हॅक्यूओमध्ये काढला गेला.परिणामी अवशेष फ्लॅश कॉलम क्रोमॅटोग्राफीद्वारे शुद्ध केले गेले (सिलिका जेल, CH2Cl2:MeOH=20:1) हिरव्या पावडरच्या रूपात RuDA प्राप्त करण्यासाठी (उत्पन्न: 877.5 mg, 80%).गुद्द्वारC64H48Cl2N8RuS साठी गणना केली: C 67.84, H 4.27, N 9.89.आढळले: 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).13 सी एनएमआर (150 मेगाहर्ट्झ, डी 6-डीएमएसओ), Δ (पीपीएम) 158.03, 152.81, 149.31, 147.98, 147.16, 139.98, 136.21, 135.57, 134.68, 130.34, 128.51, 128.01, 128.01, 128.01, 128.01, 128.01, 128.01, 128.01, 128.01, 128.01, 128.01, 128.01, 128.01, 128.01, 128.68, 128.01 , 103. , 86.52, 84.75, 63.29, 30.90, 22.29, 18.83.ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 1097.25.
4,7-bis[4-(N,N-diethylamino)phenyl-5,6-diamino-2,1,3-benzothiadiazole (L2) चे संश्लेषण: L2 दोन टप्प्यांत संश्लेषित केले गेले.Pd(PPh3)4 (46 mg, 0.040 mmol) N,N-diethyl-4- (tributylstannyl) aniline (1.05 g, 2.4 mmol) आणि 4,7-dibromo-5,6-dinitro द्रावणात जोडले गेले - 2, 1,3-बेंझोथियाडियाझोल (0.38 ग्रॅम, 1.0 मिमीोल) कोरड्या टोल्यूनिमध्ये (100 मिली).मिश्रण 100 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 24 तास ढवळत होते.व्हॅक्यूओमधील टोल्युइन काढून टाकल्यानंतर, परिणामी घन पेट्रोलियम इथरने धुतले गेले.नंतर या कंपाऊंडचे मिश्रण (234.0 mg, 0.45 mmol) आणि लोह पावडर (0.30 g, 5.4 mmol) ऍसिटिक ऍसिडमध्ये (20 ml) 80° C वर 4 तास ढवळण्यात आले.प्रतिक्रिया मिश्रण पाण्यात ओतले गेले आणि परिणामी तपकिरी घन गाळण्याद्वारे गोळा केले गेले.हिरवा घन (126.2 मिग्रॅ, 57% उत्पन्न) देण्यासाठी व्हॅक्यूम सबलिमेशनद्वारे उत्पादन दोनदा शुद्ध केले गेले.गुद्द्वारC26H32N6S साठी गणना केली: C 67.79, H 7.00, N 18.24.आढळले: 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.
RuDA प्रमाणेच संयुगे तयार आणि शुद्ध केले गेले.गुद्द्वारC48H48Cl2N8RuS साठी गणना केली: C 61.27, H 5.14, N 11.91.आढळले: 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 (s, 6H).13 सी एनएमआर (151 मेगाहर्ट्झ, सीडीसीएल 3), Δ (पीपीएम) 158.20, 153.36, 148.82, 148.14, 138.59, 136.79, 135.75, 134.71, 130.44, 128.87, 128.35, 121.70, 111.84., 38.06, 31.22, 29.69, 22.29, 19.19, 14.98, 12.93.ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 905.24.
RuDA 10 μM च्या एकाग्रतेमध्ये MeOH/H2O (5/95, v/v) मध्ये विसर्जित केले गेले.808 nm (0.5 W/cm2) तरंगलांबी असलेल्या लेसर प्रकाशासह विकिरण अंतर्गत शिमाडझू UV-3600 स्पेक्ट्रोफोटोमीटरवर RuDA चे शोषण स्पेक्ट्रम दर 5 मिनिटांनी मोजले गेले.ICG स्पेक्ट्रा मानकांप्रमाणेच समान परिस्थितीत रेकॉर्ड केले गेले.
EPR स्पेक्ट्रा ब्रुकर EMXmicro-6/1 स्पेक्ट्रोमीटरवर 20 mW च्या मायक्रोवेव्ह पॉवरसह, 100 G ची स्कॅनिंग श्रेणी आणि 1 G. 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone च्या फील्ड मॉड्युलेशनसह रेकॉर्ड केले गेले. (TEMP) आणि 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) स्पिन ट्रॅप्स म्हणून वापरले गेले.808 nm (0.5 W/cm2) तरंगलांबी असलेल्या लेसर रेडिएशनच्या कृती अंतर्गत RuDA (50 µM) आणि TEMF (20 mM) किंवा DMPO (20 mM) च्या मिश्र समाधानासाठी इलेक्ट्रॉन स्पिन रेझोनान्स स्पेक्ट्राची नोंद करण्यात आली.
RuDA साठी DFT आणि TD-DFT गणना PBE1PBE/6–31 G*//LanL2DZ स्तरांवर गॉसियन प्रोग्राम 1666,67,68 वापरून जलीय द्रावणात केली गेली.HOMO-LUMO, कमी-ऊर्जा सिंगल एक्साईटेड स्टेट RuDA चे छिद्र आणि इलेक्ट्रॉन वितरण गॉसव्ह्यू प्रोग्राम (आवृत्ती 5.0) वापरून प्लॉट केले गेले.
आम्ही प्रथम मानक म्हणून ICG (ΦΔ = 0.002) सह पारंपारिक UV-दृश्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी वापरून 1O2 RuDA ची जनरेशन कार्यक्षमता मोजण्याचा प्रयत्न केला, परंतु ICG च्या फोटोडिग्रेडेशनचा परिणामांवर जोरदार परिणाम झाला.अशाप्रकारे, 808 nm (0.5 W/cm2) तरंगलांबी असलेल्या लेसरने विकिरणित केल्यावर ABDA फ्लूरोसेन्सच्या तीव्रतेत सुमारे 428 nm मध्ये झालेला बदल शोधून 1O2 RuDA चे क्वांटम उत्पन्न मोजले गेले.ABDA (50 μM) असलेल्या पाण्यात/DMF (98/2, v/v) मध्ये RuDA आणि RuDA NPs (20 μM) वर प्रयोग केले गेले.1O2 चे क्वांटम उत्पन्न खालील सूत्र वापरून मोजले गेले: ΦΔ (PS) = ΦΔ (ICG) × (rFS/APS)/(rICG/AICG).rPS आणि rICG हे अनुक्रमे फोटोसेन्सिटायझर आणि ICG मधून मिळवलेले 1O2 सह ABDA चे प्रतिक्रिया दर आहेत.APS आणि AICG अनुक्रमे 808 nm वर फोटोसेन्सिटायझर आणि ICG चे शोषक आहेत.
ब्रुकर डायमेंशन आयकॉन AFM सिस्टीमवर स्कॅन मोड वापरून AFM मोजमाप द्रव स्थितीत केले गेले.द्रव पेशींसह खुल्या संरचनेचा वापर करून, पेशी दोनदा इथेनॉलने धुतल्या जातात आणि नायट्रोजनच्या प्रवाहाने वाळल्या जातात.मायक्रोस्कोपच्या ऑप्टिकल हेडमध्ये वाळलेल्या पेशी घाला.ताबडतोब नमुन्याचा एक थेंब द्रव तलावामध्ये ठेवा आणि निर्जंतुकीकरण डिस्पोजेबल प्लास्टिक सिरिंज आणि निर्जंतुकीकरण सुई वापरून कॅन्टिलिव्हरवर ठेवा.दुसरा थेंब थेट नमुन्यावर ठेवला जातो आणि जेव्हा ऑप्टिकल डोके कमी केले जाते तेव्हा दोन थेंब एकत्र होतात, नमुना आणि द्रव जलाशय यांच्यामध्ये मेनिस्कस तयार होतो.SCANASYST-FLUID V-shaped nitride cantilever (Bruker, hardness k = 0.7 N m-1, f0 = 120–180 kHz) वापरून AFM मोजमाप केले गेले.
HPLC क्रोमॅटोग्राम 2489 UV/Vis डिटेक्टर वापरून फोनिक्स C18 स्तंभ (250×4.6 mm, 5 µm) ने सुसज्ज असलेल्या Waters e2695 प्रणालीवर प्राप्त केले गेले.डिटेक्टरची तरंगलांबी 650 एनएम आहे.मोबाइल फेज A आणि B अनुक्रमे पाणी आणि मिथेनॉल होते आणि मोबाइल फेज प्रवाह दर 1.0 ml·min-1 होता.ग्रेडियंट (विद्रावक बी) खालीलप्रमाणे होता: 0 ते 4 मिनिटांपर्यंत 100%, 5 ते 30 मिनिटांपर्यंत 100% ते 50% आणि 31 ते 40 मिनिटांपर्यंत 100% वर रीसेट करा.मिथेनॉल आणि पाण्याच्या मिश्रित द्रावणात धातू (50/50, व्हॉल्यूमनुसार) 50 μM च्या एकाग्रतेमध्ये विरघळली गेली.इंजेक्शनची मात्रा 20 μl होती.
दोन PL aquagel-OH MIXED-H स्तंभ (2×300×7.5 mm, 8 µm) आणि ERC RefratoMax520 रिफ्रॅक्टिव्ह इंडेक्स डिटेक्टरसह सुसज्ज असलेल्या थर्मो अल्टिमेट 3000 इन्स्ट्रुमेंटवर GPC अॅसे रेकॉर्ड केले गेले.GPC स्तंभ 30°C वर 1 ml/min च्या प्रवाह दराने पाण्याने मिटला होता.PBS सोल्यूशन (pH = 7.4, 50 μM) मध्ये धातूचे NPs विरघळले होते, इंजेक्शन व्हॉल्यूम 20 μL होते.
इलेक्ट्रोकेमिकल सेटअप (CHI-660B, चीन) वर फोटोकरंट मोजले गेले.लेसर चालू आणि बंद करताना ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रतिसाद (808 nm, 0.5 W/cm2) अनुक्रमे ब्लॅक बॉक्समध्ये 0.5 V च्या व्होल्टेजवर मोजले गेले.कार्यरत इलेक्ट्रोड म्हणून एल-आकाराच्या ग्लासी कार्बन इलेक्ट्रोड (GCE), संदर्भ इलेक्ट्रोड म्हणून मानक कॅलोमेल इलेक्ट्रोड (SCE) आणि काउंटर इलेक्ट्रोड म्हणून प्लॅटिनम डिस्कसह मानक तीन-इलेक्ट्रोड सेल वापरला गेला.एक 0.1 M Na2SO4 द्रावण इलेक्ट्रोलाइट म्हणून वापरले गेले.
मानवी स्तनाचा कर्करोग सेल लाइन MDA-MB-231 KeyGEN Biotec Co., LTD (Nanjing, China, कॅटलॉग क्रमांक: KG033) कडून खरेदी केली गेली.Dulbecco च्या मॉडिफाइड ईगल्स मीडियम (DMEM, उच्च ग्लुकोज) मध्ये 10% फेटल बोवाइन सीरम (FBS), पेनिसिलिन (100 μg/ml) आणि स्ट्रेप्टोमायसिन (100 μg/ml) च्या द्रावणाने पूरक असलेल्या मोनोलेयर्समध्ये पेशी वाढल्या होत्या.5% CO2 असलेल्या आर्द्र वातावरणात सर्व पेशींचे संवर्धन 37°C तापमानात होते.
Vc (0.5 mM) सह किंवा त्याशिवाय प्रकाश विकिरण नसताना आणि नसताना RuDA आणि RuDA-NPs ची सायटोटॉक्सिसिटी निर्धारित करण्यासाठी MTT परख वापरली गेली.MDA-MB-231 कर्करोगाच्या पेशी 96-वेल प्लेट्समध्ये सुमारे 1 x 105 पेशी/मिली/विहिरीच्या सेल घनतेमध्ये वाढल्या होत्या आणि 5% CO2 आणि 95% हवेच्या वातावरणात 37.0°C तापमानात 12 तास उष्मायन केल्या होत्या.पाण्यात विरघळलेले RuDA आणि RuDA NPs पेशींमध्ये जोडले गेले.12 तासांच्या उष्मायनानंतर, पेशी 808 nm च्या तरंगलांबीमध्ये 0.5 W cm -2 लेसर रेडिएशनच्या संपर्कात 10 मिनिटे (300 J cm -2) आणि नंतर 24 तास अंधारात उबवल्या गेल्या.त्यानंतर पेशींना MTT (5 mg/ml) ने आणखी 5 तास उष्मायन केले.शेवटी, परिणामी जांभळ्या फॉर्मॅझन क्रिस्टल्स विरघळण्यासाठी माध्यम DMSO (200 μl) मध्ये बदला.OD मूल्ये 570/630 nm च्या तरंगलांबीसह मायक्रोप्लेट रीडर वापरून मोजली गेली.प्रत्येक नमुन्यासाठी IC50 मूल्य किमान तीन स्वतंत्र प्रयोगांमधून मिळालेल्या डोस-प्रतिसाद वक्रांमधून SPSS सॉफ्टवेअर वापरून मोजले गेले.
MDA-MB-231 पेशींचा 50 μM च्या एकाग्रतेवर RuDA आणि RuDA-NP सह उपचार केला गेला.12 तासांच्या उष्मायनानंतर, 10 मिनिटांसाठी (300 J/cm2) 808 nm तरंगलांबी आणि 0.5 W/cm2 शक्ती असलेल्या लेसरसह पेशी विकिरणित केल्या गेल्या.व्हिटॅमिन सी (व्हीसी) गटामध्ये, लेसर इरॅडिएशनच्या आधी पेशींवर 0.5 एमएम व्हीसीचा उपचार केला गेला.नंतर पेशींना अतिरिक्त 24 तास अंधारात उष्मायन केले गेले, नंतर कॅल्सीन AM आणि प्रोपिडियम आयोडाइड (20 μg/ml, 5 μl) 30 मिनिटांसाठी डागले गेले, नंतर PBS (10 μl, pH 7.4) ने धुतले गेले.डागलेल्या पेशींच्या प्रतिमा.