اخبار

از بازدید شما از Nature.com سپاسگزاریم.نسخه مرورگری که استفاده می کنید پشتیبانی محدودی از CSS دارد.برای بهترین تجربه، توصیه می کنیم از یک مرورگر به روز شده استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در اینترنت اکسپلورر غیرفعال کنید).در عین حال، برای اطمینان از پشتیبانی مداوم، سایت را بدون استایل و جاوا اسکریپت ارائه می کنیم.
حساس کننده های نوری موثر به ویژه برای استفاده گسترده بالینی از فتوتراپی مهم هستند.با این حال، حساس‌کننده‌های نور معمولی معمولاً از جذب طول موج کوتاه، پایداری نور کافی، بازده کوانتومی کم گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) و خاموش شدن ROS ناشی از تجمع رنج می‌برند.در اینجا ما یک حساس‌کننده نور مولکولی مادون قرمز نزدیک (NIR) را گزارش می‌کنیم که توسط خود مونتاژ مجتمع‌های آلی فلزی Ru(II) -arene در محلول آبی واسطه می‌شود.RuDA فقط می‌تواند اکسیژن منفرد (1O2) را در حالت انباشته تولید کند، و رفتار تولید 1O2 ناشی از تجمع آشکار را به دلیل افزایش قابل‌توجهی در فرآیند متقاطع بین سیستم تک-سه‌گانه نشان می‌دهد.تحت تأثیر نور لیزر 808 نانومتری، RuDA بازده کوانتومی 1O2 16.4% (ایندوسیانین سبز مورد تایید FDA: ΦΔ=0.2%) و راندمان تبدیل فتوترمال بالا 24.2% (نانومیله های طلای تجاری) با پایداری نور عالی را نشان می دهد.: 21.0٪، نانوپوسته های طلا: 13.0٪.علاوه بر این، RuDA-NPs با زیست سازگاری خوب ترجیحاً می‌توانند در محل‌های تومور تجمع کنند و باعث رگرسیون قابل توجه تومور در طول درمان فتودینامیک با کاهش 95.2 درصدی حجم تومور در داخل بدن شوند.این درمان فتودینامیک تقویت کننده تجمع، یک استراتژی برای توسعه حساس‌کننده‌های نوری با خواص فوتوفیزیکی و فتوشیمیایی مطلوب ارائه می‌کند.
در مقایسه با درمان مرسوم، فتودینامیک تراپی (PDT) به دلیل مزایای قابل توجهی مانند کنترل دقیق فضایی و زمانی، غیرتهاجمی بودن، مقاومت دارویی ناچیز و به حداقل رساندن عوارض جانبی، یک درمان جذاب برای سرطان است.تحت تابش نور، حساس کننده های نوری مورد استفاده می توانند فعال شوند تا گونه های اکسیژن بسیار واکنش پذیر (ROS) را تشکیل دهند که منجر به آپوپتوز/نکروز یا پاسخ های ایمنی می شود. با این حال، اکثر حساس کننده های نور معمولی، مانند کلرین ها، پورفیرین ها و آنتراکینون ها، دارای طول موج نسبتاً کوتاهی جذب هستند (فرکانس کمتر از 680 نانومتر)، بنابراین به دلیل جذب شدید مولکول های بیولوژیکی (مانند هموگلوبین و ملانین) باعث نفوذ ضعیف نور می شود. ناحیه قابل مشاهده6،7. با این حال، اکثر حساس کننده های نور معمولی، مانند کلرین ها، پورفیرین ها و آنتراکینون ها، دارای طول موج نسبتاً کوتاهی جذب هستند (فرکانس کمتر از 680 نانومتر)، بنابراین به دلیل جذب شدید مولکول های بیولوژیکی (مانند هموگلوبین و ملانین) باعث نفوذ ضعیف نور می شود. ناحیه قابل مشاهده6،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. با این حال، اغلب حساس‌کننده‌های نوری رایج مانند کلرین‌ها، پورفیرین‌ها و آنتراکینون‌ها دارای طول موج نسبتاً کوتاهی (680 نانومتر) هستند که به دلیل جذب شدید مولکول‌های بیولوژیکی (مانند هموگلوبین و ملانین) در ناحیه مرئی، به نور ضعیف نفوذ می‌کند.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 фотосенсибилизатори, تاких как хлорины, پورفیرینы و انتراهینونы, نامют относительно коротковолновое глощение (частота < 680 nm) . با این حال، اکثر حساس کننده های نور سنتی مانند کلرین ها، پورفیرین ها و آنتراکینون ها به دلیل جذب قوی مولکول های زیستی مانند هموگلوبین و ملانین که منجر به نفوذ نور ضعیف می شود، دارای طول موج نسبتاً کوتاهی (فرکانس کمتر از 680 نانومتر) هستند.منطقه قابل مشاهده 6.7.بنابراین، حساس‌کننده‌های جذب نور مادون قرمز نزدیک (NIR) که در "پنجره درمانی" 700-900 نانومتر فعال می‌شوند، برای فتوتراپی مناسب هستند.از آنجایی که نور مادون قرمز نزدیک کمترین جذب را توسط بافت‌های بیولوژیکی دارد، می‌تواند منجر به نفوذ عمیق‌تر و آسیب کمتر نوری شود.
متأسفانه، حساس‌کننده‌های نوری جاذب NIR موجود عموماً دارای پایداری نوری ضعیف، ظرفیت تولید اکسیژن منفرد (1O2) کم، و خاموش کردن 1O2 ناشی از تجمع هستند که کاربرد بالینی آنها را محدود می‌کند.اگرچه تلاش‌های زیادی برای بهبود خواص فوتوفیزیکی و فتوشیمیایی حساس‌کننده‌های نوری معمولی انجام شده است، تاکنون گزارش‌های متعددی گزارش شده است که حساس‌کننده‌های نوری جذب‌کننده NIR می‌توانند همه این مشکلات را حل کنند.علاوه بر این، چندین حساس کننده نور برای تولید کارآمد 1O212،13،14 زمانی که با نور بالای 800 نانومتر تابش می شود، نوید داده اند، زیرا انرژی فوتون به سرعت در منطقه نزدیک به IR کاهش می یابد.تری فنیل آمین (TFA) به عنوان دهنده الکترون و [1،2،5]تیادیازول-[3،4-i]دی پیریدو[a,c]فنازین (TDP) به عنوان یک گروه گیرنده الکترون نوع دهنده-گیرنده (DA) یک کلاس رنگ می کند. رنگ‌ها، جذب مادون‌قرمز نزدیک، که به‌دلیل فاصله‌ی باند باریکی که دارند، به‌طور گسترده برای تصویربرداری زیستی نزدیک به فروسرخ II و درمان فتوترمال (PTT) مورد مطالعه قرار گرفته‌اند.بنابراین، رنگ های نوع DA را می توان برای PDT با تحریک نزدیک به IR استفاده کرد، اگرچه به ندرت به عنوان حساس کننده نور برای PDT مورد مطالعه قرار گرفته اند.
به خوبی شناخته شده است که راندمان بالای تقاطع بین سیستمی (ISC) حساس کننده های نوری باعث تشکیل 1O2 می شود.یک استراتژی متداول برای پیشبرد فرآیند ISC، تقویت اتصال مدار چرخشی (SOC) حساس‌کننده‌های نوری با معرفی اتم‌های سنگین یا بخش‌های آلی خاص است.با این حال، این رویکرد همچنان دارای معایب و محدودیت هایی است 19،20.اخیراً، خود مونتاژ فوق مولکولی یک رویکرد هوشمند از پایین به بالا برای ساخت مواد کاربردی در سطح مولکولی ارائه کرده است، 21،22 با مزایای متعدد در فتوتراپی: (1) حساس کننده های نوری خود مونتاژ شده ممکن است پتانسیل تشکیل ساختارهای نواری را داشته باشند.مشابه سازه های الکترونیکی با توزیع متراکم تر از سطوح انرژی به دلیل همپوشانی مدارها بین بلوک های ساختمانی.بنابراین، تطابق انرژی بین حالت برانگیخته منفرد پایینی (S1) و حالت برانگیخته سه گانه همسایه (Tn) بهبود خواهد یافت که برای فرآیند ISC 23، 24 مفید است.(2) مونتاژ فوق مولکولی آرامش غیر تشعشعی را بر اساس مکانیسم محدودیت حرکت درون مولکولی (RIM) کاهش می دهد، که فرآیند ISC را نیز ارتقا می دهد 25، 26.(3) مجموعه فوق مولکولی می تواند از مولکول های داخلی مونومر در برابر اکسیداسیون و تخریب محافظت کند، در نتیجه پایداری نور حساس کننده به نور را تا حد زیادی بهبود می بخشد.با توجه به مزایای فوق، ما معتقدیم که سیستم های حساس کننده نور فوق مولکولی می توانند جایگزین امیدوارکننده ای برای غلبه بر کاستی های PDT باشند.
مجتمع‌های مبتنی بر Ru(II) یک پلت فرم پزشکی امیدوارکننده برای کاربردهای بالقوه در تشخیص و درمان بیماری‌ها به دلیل خواص بیولوژیکی منحصر به فرد و جذاب هستند.علاوه بر این، فراوانی حالت‌های برانگیخته و ویژگی‌های فتوفیزیکوشیمیایی قابل تنظیم کمپلکس‌های مبتنی بر Ru(II) مزایای بزرگی را برای توسعه حساس‌کننده‌های نوری مبتنی بر Ru (II) فراهم می‌کند35،36،37،38،39،40.یک مثال قابل توجه، روتنیوم (II) پلی پیریدیل کمپلکس TLD-1433 است که در حال حاضر در مرحله آزمایشات بالینی فاز II به عنوان حساس کننده نور برای درمان سرطان مثانه غیر مهاجم عضلانی (NMIBC)41 است.علاوه بر این، کمپلکس های آلی فلزی روتنیم(II)آرن به دلیل سمیت کم و سهولت اصلاح به طور گسترده به عنوان عوامل شیمی درمانی برای درمان سرطان استفاده می شود.خواص یونی کمپلکس‌های آلی فلزی Ru(II)-arene نه تنها می‌تواند حلالیت ضعیف کروموفورهای DA را در حلال‌های رایج بهبود بخشد، بلکه ترکیب کروموفورهای DA را نیز بهبود می‌بخشد.علاوه بر این، ساختار نیمه ساندویچی شبه هشت وجهی کمپلکس‌های آلی فلزی Ru(II) -arenes می‌تواند به طور فضایی از تجمع H کروموفورهای نوع DA جلوگیری کند، در نتیجه تشکیل تجمع J با نوارهای جذب به قرمز را تسهیل می‌کند.با این حال، معایب ذاتی کمپلکس‌های Ru(II) -arene، مانند پایداری کم و/یا فراهمی زیستی ضعیف، می‌تواند بر اثربخشی درمانی و فعالیت in vivo مجتمع‌های arene-Ru (II) تأثیر بگذارد.با این حال، مطالعات نشان داده است که این معایب را می توان با کپسوله کردن کمپلکس های روتنیم با پلیمرهای زیست سازگار با کپسوله سازی فیزیکی یا کووالانسی برطرف کرد.
در این کار، ما کمپلکس‌های کونژوگه DA Ru(II) -arene (RuDA) را با یک ماشه NIR از طریق پیوند هماهنگی بین کروموفور DAD و بخش Ru(II) -arene گزارش می‌کنیم.کمپلکس های به دست آمده می توانند به دلیل برهمکنش های غیر کووالانسی، خود به وزیکول های متالوسپرمولکولی در آب تبدیل شوند.به طور قابل‌توجهی، مجموعه فوق مولکولی RuDA را با ویژگی‌های متقاطع بین سیستمی ناشی از پلیمریزاسیون اعطا کرد، که به طور قابل توجهی کارایی ISC را افزایش داد، که برای PDT بسیار مطلوب بود (شکل 1A).برای افزایش تجمع تومور و زیست سازگاری in vivo، Pluronic F127 تایید شده توسط FDA (PEO-PPO-PEO) برای محصور کردن RuDA47،48،49 برای ایجاد نانوذرات RuDA-NP (شکل 1B) استفاده شد که به عنوان یک PDT/Dal- بسیار کارآمد عمل می کند. حالت پروکسی PTTدر فتوتراپی سرطان (شکل 1C)، از RuDA-NP برای درمان موش های برهنه با تومورهای MDA-MB-231 برای مطالعه اثربخشی PDT و PTT در داخل بدن استفاده شد.
تصویر شماتیک از مکانیسم فوتوفیزیکی RuDA در اشکال مونومر و انباشته برای فتوتراپی سرطان، سنتز B RuDA-NPs و C RuDA-NPs برای PDT و PTT فعال شده با NIR.
RuDA، متشکل از عملکرد TPA و TDP، طبق رویه نشان داده شده در شکل تکمیلی 1 (شکل 2A) تهیه شد و RuDA با طیف های NMR 1H و 13C، طیف سنجی جرمی یونیزاسیون الکترواسپری، و آنالیز عنصری مشخص شد (شکل های تکمیلی 2-4). ).نقشه تفاوت چگالی الکترون RuDA از کمترین انتقال منفرد توسط نظریه تابعی چگالی وابسته به زمان (TD-DFT) برای مطالعه فرآیند انتقال بار محاسبه شد.همانطور که در شکل تکمیلی 5 نشان داده شده است، چگالی الکترون عمدتاً از تری فنیل آمین به واحد گیرنده TDP پس از تحریک نوری تغییر می کند، که می تواند به انتقال بار درون مولکولی معمولی (CT) نسبت داده شود.
ساختار شیمیایی سنگ معدن B طیف های جذبی سنگ معدن در مخلوطی از نسبت های مختلف DMF و آب.C مقادیر جذب نرمال شده RuDA (800 نانومتر) و ICG (779 نانومتر) در مقابل زمان در 0.5 W cm-2 نور لیزر 808 نانومتر.D تخریب نوری ABDA با تشکیل 1O2 ناشی از RuDA در مخلوط‌های DMF/H2O با محتویات آب متفاوت تحت تأثیر تابش لیزر با طول موج 808 نانومتر و توان 0.5 W/cm2 نشان داده می‌شود.
چکیده- طیف‌سنجی جذبی مرئی UV برای مطالعه خواص خودآرایی سنگ معدن در مخلوط‌های DMF و آب در نسبت‌های مختلف استفاده شد.همانطور که در شکل نشان داده شده است.2B، RuDA باندهای جذبی را از 600 تا 900 نانومتر در DMF با حداکثر باند جذب در 729 نانومتر نشان می‌دهد.افزایش مقدار آب منجر به جابجایی تدریجی حداکثر جذب سنگ معدن به 800 نانومتر به رنگ قرمز شد که نشان دهنده تجمع J سنگ معدن در سیستم مونتاژ شده است.طیف فوتولومینسانس RuDA در حلال های مختلف در شکل تکمیلی 6 نشان داده شده است.1050 نانومتر به ترتیب در CH2Cl2 و CH3OH.جابجایی بزرگ استوکس (حدود 300 نانومتر) RuDA نشان دهنده تغییر قابل توجهی در هندسه حالت برانگیخته و تشکیل حالات برانگیخته با انرژی کم است.بازده کوانتومی لومینسانس سنگ معدن در CH2Cl2 و CH3OH به ترتیب 3.3 و 0.6٪ تعیین شد.با این حال، در مخلوط متانول و آب (5/95، V/V)، یک جابجایی جزئی به قرمز و کاهش بازده کوانتومی (0.22٪) مشاهده شد که ممکن است به دلیل خودآرایی سنگ معدن باشد. .
برای تجسم خودآرایی ORE، از میکروسکوپ نیروی اتمی مایع (AFM) برای تجسم تغییرات مورفولوژیکی در ORE در محلول متانول پس از افزودن آب استفاده کردیم.هنگامی که محتوای آب زیر 80 درصد بود، هیچ تجمع شفافی مشاهده نشد (شکل تکمیلی 7).با این حال، با افزایش بیشتر در محتوای آب به 90-95٪، نانوذرات کوچک ظاهر شدند که نشان دهنده خودآرایی سنگ معدن بود.علاوه بر این، تابش لیزر با طول موج 808 نانومتر بر شدت جذب RuDA در آب تأثیری نداشت. محلول (شکل 2C و شکل تکمیلی 8).در مقابل، جذب ایندوسیانین سبز (ICG به عنوان شاهد) به سرعت در 779 نانومتر کاهش یافت که نشان‌دهنده پایداری نور عالی RuDA است.علاوه بر این، پایداری RuDA-NPs در PBS (pH = 5.4، 7.4 و 9.0)، 10٪ FBS و DMEM (گلوکز بالا) توسط طیف‌سنجی جذبی قابل مشاهده UV در زمان‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت.همانطور که در شکل تکمیلی 9 نشان داده شده است، تغییرات جزئی در باندهای جذب RuDA-NP در PBS در pH 7.4/9.0، FBS و DMEM مشاهده شد که نشان دهنده پایداری عالی RuDA-NP است.با این حال، در یک محیط اسیدی (рН = 5.4) هیدرولیز سنگ معدن یافت شد.ما همچنین پایداری RuDA و RuDA-NP را با استفاده از روش‌های کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) ارزیابی کردیم.همانطور که در شکل تکمیلی 10 نشان داده شده است، RuDA در مخلوطی از متانول و آب (50/50، V/V) برای ساعت اول پایدار بود و هیدرولیز پس از 4 ساعت مشاهده شد.با این حال، تنها یک قله مقعر محدب گسترده برای NPs RuDA مشاهده شد.بنابراین، کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) برای ارزیابی پایداری نانوذرات RuDA در PBS (pH = 7.4) استفاده شد.همانطور که در شکل تکمیلی 11 نشان داده شده است، پس از 8 ساعت انکوباسیون در شرایط آزمایش شده، ارتفاع پیک، عرض پیک و مساحت پیک NP RuDA تغییر قابل توجهی نداشت که نشان دهنده پایداری عالی NP RuDA است.علاوه بر این، تصاویر TEM نشان داد که مورفولوژی نانوذرات RuDA-NP تقریباً پس از 24 ساعت در بافر PBS رقیق شده بدون تغییر باقی ماند (pH = 7.4، شکل تکمیلی 12).
از آنجایی که خود مونتاژ می تواند ویژگی های عملکردی و شیمیایی مختلفی را به سنگ معدن بدهد، ما رها شدن 9،10-آنتراسندی ایلبیس (متیلن) ​​دی مالونیک اسید (ABDA، نشانگر 1O2) را در مخلوط های متانول-آب مشاهده کردیم.سنگ معدن با محتوای آب متفاوت50.همانطور که در شکل 2D و شکل تکمیلی 13 نشان داده شده است، هنگامی که محتوای آب زیر 20٪ بود، هیچ تخریبی از ABDA مشاهده نشد.با افزایش رطوبت به 40٪، تخریب ABDA رخ داد، همانطور که با کاهش شدت فلورسانس ABDA مشهود است.همچنین مشاهده شده است که محتوای آب بالاتر منجر به تخریب سریعتر می شود، که نشان می دهد که خودآرایی RuDA برای تخریب ABDA ضروری و مفید است.این پدیده با کروموفورهای مدرن ACQ (کوئنچ ناشی از تجمع) بسیار متفاوت است.وقتی با لیزری با طول موج 808 نانومتر تابش می‌شود، بازده کوانتومی 1O2 RuDA در مخلوطی از 98% H2O/2% DMF 16.4% است که 82 برابر بیشتر از ICG است (ΦΔ = 0.2%)51. نشان دادن بازده تولید قابل توجه 1O2 RuDA در حالت تجمع.
اسپین های الکترون با استفاده از 2،2،6،6-تترا متیل-4-پیپریدینون (TEMP) و 5،5-دی متیل-1-پیرولین N-اکسید (DMPO) به عنوان تله چرخشی طیف سنجی تشدید (ESR) برای شناسایی گونه های حاصل استفاده شد. AFK.توسط RuDA.همانطور که در شکل تکمیلی 14 نشان داده شده است، تایید شده است که 1O2 در زمان تابش بین 0 تا 4 دقیقه تولید می شود.علاوه بر این، هنگامی که RuDA با DMPO تحت تابش انکوبه شد، یک سیگنال EPR معمولی چهار خطی 1:2:2:1 DMPO-OH· ترکیب اضافی تشخیص داده شد، که نشان‌دهنده تشکیل رادیکال‌های هیدروکسیل (OH·) است.به طور کلی، نتایج فوق توانایی RuDA را برای تحریک تولید ROS از طریق یک فرآیند حساس به نور دوگانه نوع I/II نشان می‌دهد.
برای درک بهتر خواص الکترونیکی RuDA در اشکال مونومر و انباشته، اوربیتال های مولکولی مرزی RuDA در اشکال مونومر و دایمر با استفاده از روش DFT محاسبه شد.همانطور که در شکل نشان داده شده است.3A، بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده (HOMO) از RuDA مونومر در امتداد ستون فقرات لیگاند و پایین ترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده (LUMO) بر روی واحد گیرنده TDP متمرکز شده است.برعکس، چگالی الکترون در دیمر HOMO روی لیگاند یک مولکول RuDA متمرکز است، در حالی که چگالی الکترون در LUMO عمدتاً روی واحد پذیرنده مولکول RuDA دیگر متمرکز است، که نشان می‌دهد RuDA در دایمر است.ویژگی های سی تی
A HOMO و LUMO سنگ معدن به صورت مونومر و دیمر محاسبه می شوند.B سطوح انرژی تک و سه گانه سنگ معدن در مونومرها و دایمرها.C سطوح تخمینی RuDA و کانال های احتمالی ISC به صورت C مونومری و دایمر D. فلش ها کانال های احتمالی ISC را نشان می دهند.
توزیع الکترون ها و حفره ها در حالت های برانگیخته منفرد کم انرژی RuDA در فرم های مونومر و دایمر با استفاده از نرم افزار Multiwfn 3.852.53 که با استفاده از روش TD-DFT محاسبه شدند، تجزیه و تحلیل شد.همانطور که در برچسب اضافی نشان داده شده است.همانطور که در شکل‌های 1-2 نشان داده شده است، سوراخ‌های RDA مونومری عمدتاً در امتداد ستون فقرات لیگاند در این حالت‌های برانگیخته منفرد جابجا شده‌اند، در حالی که الکترون‌ها عمدتاً در گروه TDP قرار دارند و ویژگی‌های درون مولکولی CT را نشان می‌دهند.علاوه بر این، برای این حالت‌های برانگیخته منفرد، کم و بیش بین حفره‌ها و الکترون‌ها همپوشانی وجود دارد، که نشان می‌دهد این حالت‌های برانگیخته منفرد سهمی از تحریک موضعی (LE) دارند.برای دایمرها، علاوه بر ویژگی‌های CT و LE درون مولکولی، نسبت مشخصی از ویژگی‌های CT بین مولکولی در حالت‌های مربوطه، به‌ویژه S3، S4، S7، و S8، بر اساس آنالیز CT بین مولکولی، با انتقال‌های بین مولکولی CT به عنوان اصلی‌ترین آنها مشاهده شد. (جدول تکمیلی).3).
برای درک بهتر نتایج تجربی، ما بیشتر خواص حالت‌های برانگیخته RuDA را بررسی کردیم تا تفاوت‌های بین مونومرها و دایمرها را بررسی کنیم (جدول تکمیلی 4-5).همانطور که در شکل 3B نشان داده شده است، سطوح انرژی حالت های برانگیخته منفرد و سه گانه دایمر بسیار متراکم تر از مونومر است که به کاهش شکاف انرژی بین S1 و Tn کمک می کند. گزارش شده است که انتقال ISC می تواند در شکاف انرژی کوچک (ΔES1-Tn <0.3 eV) بین S1 و Tn54 تحقق یابد. گزارش شده است که انتقال ISC می تواند در یک شکاف انرژی کوچک (ΔES1-Tn <0.3 eV) بین S1 و Tn54 تحقق یابد. با این حال، ISC می تواند به درستی عمل کند در پیش از این انرژی الکتریکی کوچک (DES1-Tn <0,3 эV) بین S1 و Tn54. گزارش شده است که انتقال ISC را می توان در یک شکاف انرژی کوچک (ΔES1-Tn <0.3 eV) بین S1 و Tn54 تحقق بخشید.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。 با توجه به این، ISC می‌تواند به درستی عمل کند در پیش از این انرژی الکتریکی کوچک (DES1-Tn < 0,3 эV) بین S1 و Tn54. گزارش شده است که انتقال ISC را می توان در یک شکاف انرژی کوچک (ΔES1-Tn <0.3 eV) بین S1 و Tn54 تحقق بخشید.علاوه بر این، تنها یک مدار، اشغال شده یا خالی، باید در حالت های منفرد و سه گانه محدود متفاوت باشد تا یک انتگرال SOC غیر صفر ارائه کند.بنابراین، بر اساس تجزیه و تحلیل انرژی برانگیختگی و انتقال مداری، تمام کانال‌های ممکن انتقال ISC در شکل‌ها نشان داده شده‌اند.3C،D.قابل ذکر است، تنها یک کانال ISC در مونومر موجود است، در حالی که شکل دیمری دارای چهار کانال ISC است که می تواند انتقال ISC را افزایش دهد.بنابراین، منطقی است که فرض کنیم هرچه مولکول‌های RuDA بیشتر جمع شوند، کانال‌های ISC در دسترس‌تر خواهند بود.بنابراین، دانه‌های RuDA می‌توانند ساختارهای الکترونیکی دو باندی را در حالت‌های منفرد و سه‌گانه تشکیل دهند و شکاف انرژی بین S1 و Tn موجود را کاهش دهند و در نتیجه کارایی ISC را برای تسهیل تولید 1O2 افزایش دهند.
برای توضیح بیشتر مکانیسم اساسی، ما یک ترکیب مرجع از کمپلکس arene-Ru(II) (RuET) را با جایگزینی دو گروه اتیل با دو گروه فنیل تری فنیل آمین در RuDA سنتز کردیم (شکل 4A، برای توصیف کامل، به ESI، مکمل 15 مراجعه کنید. -21) از اهدا کننده (دی اتیل آمین) تا گیرنده (TDF)، RuET دارای همان ویژگی های CT درون مولکولی RuDA است.همانطور که انتظار می رفت، طیف جذب RuET در DMF یک نوار انتقال بار انرژی کم با جذب قوی در ناحیه مادون قرمز نزدیک در ناحیه 600-1100 نانومتر را نشان داد (شکل 4B).علاوه بر این، تجمع RuET نیز با افزایش محتوای آب مشاهده شد، که در انتقال حداکثر جذب به قرمز منعکس شد، که بیشتر با تصویربرداری AFM مایع تایید شد (شکل تکمیلی 22).نتایج نشان می‌دهد که RuET، مانند RuDA، می‌تواند حالت‌های درون مولکولی را تشکیل دهد و خود را به ساختارهای انباشته تبدیل کند.
ساختار شیمیایی RuETB طیف جذب RuET در مخلوطی از نسبت های مختلف DMF و آب.طرح های C EIS Nyquist برای RuDA و RuET.پاسخ‌های جریان نوری D RuDA و RuET تحت تأثیر تابش لیزر با طول موج 808 نانومتر.
تخریب نوری ABDA در حضور RuET با تابش با لیزر با طول موج 808 نانومتر ارزیابی شد.با کمال تعجب، هیچ گونه تخریب ABDA در بخش های مختلف آب مشاهده نشد (شکل تکمیلی 23).یک دلیل احتمالی این است که RuET نمی تواند به طور موثر یک ساختار الکترونیکی نواری تشکیل دهد زیرا زنجیره اتیل انتقال بار بین مولکولی کارآمد را ارتقا نمی دهد.بنابراین، طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و اندازه‌گیری‌های جریان نوری گذرا برای مقایسه خواص فوتوالکتروشیمیایی RuDA و RuET انجام شد.طبق نمودار Nyquist (شکل 4C)، RuDA شعاع بسیار کوچکتری نسبت به RuET نشان می دهد، به این معنی که RuDA56 انتقال الکترون بین مولکولی سریعتر و رسانایی بهتری دارد.علاوه بر این، چگالی جریان نوری RuDA بسیار بیشتر از RuET است (شکل 4D)، که کارایی انتقال شارژ بهتر RuDA57 را تایید می کند.بنابراین، گروه فنیل تری فنیل آمین در سنگ معدن نقش مهمی در انتقال بار بین مولکولی و تشکیل یک ساختار الکترونیکی نواری دارد.
برای افزایش تجمع تومور و زیست سازگاری در داخل بدن، RuDA را با F127 کپسوله کردیم.میانگین قطر هیدرودینامیکی RuDA-NPs 123.1 نانومتر با توزیع باریک (PDI = 0.089) با استفاده از روش پراکندگی نور دینامیکی (DLS) (شکل 5A) تعیین شد که با افزایش نفوذپذیری و احتباس، تجمع تومور را افزایش داد.اثر EPRتصاویر TEM نشان داد که ذرات معدنی دارای شکل کروی یکنواخت با قطر متوسط ​​86 نانومتر هستند.قابل توجه، حداکثر جذب RuDA-NPs در 800 نانومتر ظاهر شد (تصویر تکمیلی 24)، که نشان می‌دهد که RuDA-NPs ممکن است عملکرد و ویژگی‌های RuDAهای خود مونتاژ شونده را حفظ کند.بازده کوانتومی ROS محاسبه شده برای سنگ معدن NP 15.9 درصد است که قابل مقایسه با سنگ معدن است.خواص فتوترمال نانوذرات RuDA تحت تأثیر تابش لیزر با طول موج 808 نانومتر با استفاده از دوربین مادون قرمز مورد مطالعه قرار گرفت.همانطور که در شکل نشان داده شده است.5B، C، گروه کنترل (فقط PBS) افزایش جزئی در دما را تجربه کردند، در حالی که دمای محلول RuDA-NPs به سرعت با افزایش دما (ΔT) به 15.5، 26.1 و 43.0 درجه سانتی گراد افزایش یافت.غلظت‌های بالا به ترتیب 25، 50 و 100 میکرومولار بود که نشان‌دهنده اثر فتوترمال قوی نانوذرات RuDA است.علاوه بر این، اندازه‌گیری‌های چرخه گرمایش/سرمایش برای ارزیابی پایداری فتوترمال RuDA-NP و مقایسه با ICG انجام شد.دمای ذرات معدنی پس از پنج سیکل گرمایش/خنک کردن کاهش نیافته است (شکل 5D)، که نشان دهنده پایداری فتوترمال عالی نانوذرات معدنی است.در مقابل، ICG پایداری فتوترمال پایین‌تری را نشان می‌دهد که از ناپدید شدن آشکار فلات دمای فتوترمال در شرایط یکسان دیده می‌شود.طبق روش قبلی58، راندمان تبدیل فتوترمال (PCE) RuDA-NP 24.2 درصد محاسبه شد که بالاتر از مواد فتوترمال موجود مانند نانومیله‌های طلا (21.0 درصد) و نانوپوسته‌های طلا (13.0 درصد) است.بنابراین، NP Ore خواص فتوترمال بسیار خوبی از خود نشان می دهد، که آنها را به عوامل PTT امیدوارکننده تبدیل می کند.
تجزیه و تحلیل تصاویر DLS و TEM از RuDA NP (در داخل).B تصاویر حرارتی غلظت‌های مختلف نانوذرات RuDA در معرض تابش لیزر در طول موج 808 نانومتر (0.5 W cm-2).منحنی های تبدیل فتوترمال غلظت های مختلف نانو ذرات معدنی که داده های کمی هستند.B. D افزایش دمای ORE NP و ICG طی 5 سیکل گرمایش و سرمایش.
سمیت نوری نانوذرات RuDA در برابر سلول های سرطان سینه انسان MDA-MB-231 در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت.همانطور که در شکل نشان داده شده است.6A، B، RuDA-NPs و RuDA سمیت سلولی ناچیزی را در غیاب تابش نشان دادند، که به معنی سمیت تاریک کمتر RuDA-NPs و RuDA است.با این حال، پس از قرار گرفتن در معرض تابش لیزر در طول موج 808 نانومتر، نانوذرات RuDA و RuDA فوتوسیتوتوکسیتی قوی در برابر سلول‌های سرطانی MDA-MB-231 با مقادیر IC50 (نیمه حداکثر غلظت مهاری) به ترتیب 5.4 و 9.4 میکرومولار نشان دادند که نشان می‌دهد. که RuDA-NP و RuDA پتانسیلی برای فتوتراپی سرطان دارند.علاوه بر این، سمیت نوری RuDA-NP و RuDA در حضور ویتامین C (Vc)، یک روبنده ROS، بیشتر مورد بررسی قرار گرفت تا نقش ROS در سمیت سلولی ناشی از نور مشخص شود.بدیهی است که بقای سلول پس از افزودن Vc افزایش یافت و مقادیر IC50 نانوذرات RuDA و RuDA به ترتیب 25.7 و 40.0 میکرومولار بود که نقش مهم ROS در سمیت نوری RuDA و RuDA NPs را ثابت می‌کند.سمیت سلولی ناشی از نور RuDA-NPs و RuDA در سلول‌های سرطانی MDA-MB-231 با رنگ‌آمیزی سلول‌های زنده/مرده با استفاده از کلسین AM (فلورسانس سبز برای سلول‌های زنده) و پروپیدیوم یدید (PI، فلورسانس قرمز برای سلول‌های مرده).تایید شده توسط سلول ها) به عنوان پروب های فلورسنت.همانطور که در شکل 6C نشان داده شده است، سلول های تیمار شده با RuDA-NP یا RuDA بدون تابش زنده ماندند، همانطور که توسط فلورسانس سبز شدید مشهود است.در مقابل، تحت تابش لیزر، فقط فلورسانس قرمز مشاهده شد که سمیت نوری موثر RuDA یا RuDA NPs را تایید می‌کند.قابل توجه است که فلورسانس سبز با افزودن Vc ظاهر شد که نشان دهنده نقض سمیت نوری RuDA و RuDA NPs است.این نتایج با سنجش فوتوسیتوتوکسیک در شرایط آزمایشگاهی مطابقت دارد.
زنده ماندن وابسته به دوز سلول های A RuDA- و B RuDA-NP در سلول های MDA-MB-231 در حضور یا عدم حضور Vc (0.5 میلی مولار)، به ترتیب.نوارهای خطا، میانگین ± انحراف استاندارد (n = 3). آزمون‌های t زوج‌نشده، دو طرفه *p <0.05، **p <0.01، و ***p <0.001. آزمون‌های t زوج‌نشده، دو طرفه *p <0.05، **p <0.01، و ***p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 و ***p <0,001. آزمون های t دو دنباله جفت نشده *p<0.05، **p<0.01 و ***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-testы *p <0,05, **p <0,01 و ***p <0,001. آزمون های t دو دنباله جفت نشده *p<0.05، **p<0.01 و ***p<0.001.C تجزیه و تحلیل رنگ آمیزی سلول های زنده/مرده با استفاده از کلسین AM و پروپیدیوم یدید به عنوان پروب های فلورسنت.نوار مقیاس: 30 میکرومتر.تصاویری از سه تکرار بیولوژیکی از هر گروه نشان داده شده است.D تصاویر فلورسانس کانفوکال تولید ROS در سلول های MDA-MB-231 تحت شرایط مختلف درمان.فلورسانس سبز DCF نشان دهنده وجود ROS است.با لیزر با طول موج 808 نانومتر با توان 0.5 W/cm2 به مدت 10 دقیقه (300 J/cm2) تابش کنید.نوار مقیاس: 30 میکرومتر.تصاویری از سه تکرار بیولوژیکی از هر گروه نشان داده شده است.E فلوسیتومتری RuDA-NPs (50 میکرومولار) یا RuDA (50 میکرومولار) با یا بدون لیزر 808 نانومتر (0.5 W cm-2) در حضور و عدم حضور Vc (0.5 میلی‌مولار) به مدت 10 دقیقه.تصاویری از سه تکرار بیولوژیکی از هر گروه نشان داده شده است.F Nrf-2، HSP70 و HO-1 سلول های MDA-MB-231 تیمار شده با RuDA-NPs (50 میکرومولار) با یا بدون تابش لیزر 808 نانومتر (0.5 W cm-2، 10 دقیقه، 300 J cm-2)، سلول ها 2 را بیان می کنند.تصاویری از دو تکرار بیولوژیکی از هر گروه نشان داده شده است.
تولید ROS داخل سلولی در سلول‌های MDA-MB-231 با استفاده از روش رنگ‌آمیزی 2،7-دی کلرودی‌هیدروفلورسئین دی استات (DCFH-DA) مورد بررسی قرار گرفت.همانطور که در شکل نشان داده شده است.6D، سلول‌های تیمار شده با RuDA-NPs یا RuDA فلورسانس سبز متمایز را هنگام تابش لیزر 808 نانومتری نشان دادند، که نشان می‌دهد RuDA-NPs و RuDA توانایی کارآمدی برای تولید ROS دارند.در مقابل، در غیاب نور یا در حضور Vc، تنها یک سیگنال فلورسنت ضعیف از سلول ها مشاهده شد که نشان دهنده تشکیل خفیف ROS بود.سطوح ROS داخل سلولی در سلول‌های RuDA-NP و سلول‌های MDA-MB-231 تحت درمان با RuDA با فلوسیتومتری مشخص شد.همانطور که در شکل تکمیلی 25 نشان داده شده است، میانگین شدت فلورسانس (MFI) تولید شده توسط RuDA-NPs و RuDA تحت تابش لیزر 808 نانومتر به ترتیب حدود 5.1 و 4.8 برابر به طور قابل توجهی در مقایسه با گروه کنترل افزایش یافته است که تشکیل عالی AFK آنها را تایید می کند.ظرفیت.با این حال، سطوح ROS داخل سلولی در سلول‌های RuDA-NP یا MDA-MB-231 تیمار شده با RuDA تنها با گروه‌های کنترل بدون تابش لیزر یا در حضور Vc قابل مقایسه بود، مشابه نتایج آنالیز فلورسانس کانفوکال.
نشان داده شده است که میتوکندری ها هدف اصلی کمپلکس های Ru(II)-arene هستند.بنابراین، محلی سازی درون سلولی RuDA و RuDA-NPs مورد بررسی قرار گرفت.همانطور که در شکل تکمیلی 26 نشان داده شده است، RuDA و RuDA-NP پروفایل های توزیع سلولی مشابهی را با بیشترین تجمع در میتوکندری نشان می دهند (به ترتیب ng/mg 3.6 ± 62.5 و ng/mg پروتئین 60.4).با این حال، تنها مقدار کمی از Ru در بخش های هسته ای سنگ معدن و سنگ معدنی NP (به ترتیب 3.5 و 2.1٪) یافت شد.بخش سلولی باقیمانده حاوی روتنیوم باقی مانده بود: 31.7٪ (3.4 ± 30.6 ng/mg پروتئین) برای RuDA و 42.9٪ (4.5 ± 4.2 ng / mg پروتئین) برای RuDA-NPs.به طور کلی، سنگ معدن و سنگ معدن NP عمدتا در میتوکندری انباشته می شوند.برای ارزیابی اختلال عملکرد میتوکندری، ما به ترتیب از رنگ‌آمیزی JC-1 و MitoSOX Red برای ارزیابی پتانسیل غشای میتوکندری و ظرفیت تولید سوپراکسید استفاده کردیم.همانطور که در شکل تکمیلی 27 نشان داده شده است، فلورسانس شدید سبز (JC-1) و قرمز (MitoSOX Red) در سلول های تیمار شده با RuDA و RuDA-NPs تحت تابش لیزر 808 نانومتر مشاهده شد، که نشان می دهد که RuDA و RuDA-NPs بسیار فلورسنت هستند. این می تواند به طور موثری باعث دپلاریزاسیون غشای میتوکندری و تولید سوپراکسید شود.علاوه بر این، مکانیسم مرگ سلولی با استفاده از آنالیز مبتنی بر فلوسیتومتری انکسین V-FITC / یدید پروپیدیوم (PI) تعیین شد.همانطور که در شکل 6E نشان داده شده است، هنگامی که با لیزر 808 نانومتری تابش شد، RuDA و RuDA-NP نرخ آپوپتوز اولیه (ربع پایین سمت راست) را در سلول‌های MDA-MB-231 در مقایسه با لیزر PBS یا PBS پلاس به طور قابل توجهی افزایش دادند.سلول های پردازش شدهبا این حال، هنگامی که Vc اضافه شد، میزان آپوپتوز RuDA و RuDA-NP به طور قابل توجهی از 50.9٪ و 52.0٪ به 15.8٪ و 17.8٪ کاهش یافت که نقش مهم ROS در سمیت نوری RuDA و RuDA-NP را تأیید می کند..علاوه بر این، سلول‌های نکروزه خفیف در تمام گروه‌های مورد آزمایش (ربع بالا سمت چپ) مشاهده شد که نشان می‌دهد آپوپتوز ممکن است شکل غالب مرگ سلولی ناشی از RuDA و RuDA-NPs باشد.
از آنجایی که آسیب استرس اکسیداتیو یک عامل تعیین کننده اصلی آپوپتوز است، فاکتور هسته ای مرتبط با اریتروئید 2، فاکتور 2 (Nrf2) 62، یک تنظیم کننده کلیدی سیستم آنتی اکسیدانی، در MDA-MB-231 تحت درمان با RuDA-NPs مورد بررسی قرار گرفت.مکانیسم اثر نانوذرات RuDA ناشی از تابشدر همان زمان، بیان پروتئین پایین دست هم اکسیژناز 1 (HO-1) نیز تشخیص داده شد.همانطور که در شکل 6F و شکل تکمیلی 29 نشان داده شده است، فتوتراپی با واسطه RuDA-NP سطوح بیان Nrf2 و HO-1 را در مقایسه با گروه PBS افزایش داد، که نشان می دهد RuDA-NPs ممکن است مسیرهای سیگنال دهی استرس اکسیداتیو را تحریک کند.علاوه بر این، برای مطالعه اثر فتوترمال RuDA-NPs63، بیان پروتئین شوک حرارتی Hsp70 نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.واضح است که سلول های تیمار شده با تابش لیزر RuDA-NPs + 808 نانومتر بیان Hsp70 را در مقایسه با دو گروه دیگر نشان دادند که نشان دهنده پاسخ سلولی به هایپرترمی است.
نتایج قابل توجه in vitro ما را بر آن داشت تا عملکرد in vivo RuDA-NP را در موش های برهنه با تومورهای MDA-MB-231 بررسی کنیم.توزیع بافتی نانوذرات RuDA با تعیین محتوای روتنیم در کبد، قلب، طحال، کلیه ها، ریه ها و تومورها مورد مطالعه قرار گرفت.همانطور که در شکل نشان داده شده است.7A، حداکثر محتوای نانوذرات سنگ معدن در اندام‌های طبیعی در اولین زمان مشاهده (4 ساعت) ظاهر شد، در حالی که حداکثر محتوای آن در بافت‌های تومور 8 ساعت پس از تزریق، احتمالاً به دلیل نانوذرات معدنی تعیین شد.اثر EPR LF.با توجه به نتایج توزیع، مدت زمان بهینه تیمار با کانه NP 8 ساعت پس از تجویز گرفته شد.برای نشان دادن روند تجمع RuDA-NPs در محل‌های تومور، ویژگی‌های فوتوآکوستیک (PA) RuDA-NPs با ثبت سیگنال‌های PA RuDA-NPs در زمان‌های مختلف پس از تزریق، بررسی شد.ابتدا، سیگنال PA RuDA-NP در داخل بدن با ثبت تصاویر PA از یک محل تومور پس از تزریق داخل توموری RuDA-NP ارزیابی شد.همانطور که در شکل تکمیلی 30 نشان داده شده است، RuDA-NP ها یک سیگنال PA قوی نشان دادند و یک همبستگی مثبت بین غلظت RuDA-NP و شدت سیگنال PA وجود داشت (شکل تکمیلی 30A).سپس تصاویر in vivo PA از محل های تومور پس از تزریق داخل وریدی RuDA و RuDA-NP در مقاطع زمانی مختلف پس از تزریق ثبت شد.همانطور که در شکل 7B نشان داده شده است، سیگنال PA RuDA-NPs از محل تومور به تدریج با گذشت زمان افزایش یافت و در 8 ساعت پس از تزریق به یک پلاتو رسید، مطابق با نتایج توزیع بافتی که توسط تجزیه و تحلیل ICP-MS تعیین شد.با توجه به RuDA (تصویر تکمیلی 30B)، حداکثر شدت سیگنال PA 4 ساعت پس از تزریق ظاهر شد که نشان دهنده سرعت سریع ورود RuDA به تومور است.علاوه بر این، رفتار دفعی RuDA و RuDA-NPs با تعیین مقدار روتنیم در ادرار و مدفوع با استفاده از ICP-MS بررسی شد.مسیر اصلی حذف RuDA (شکل تکمیلی 31) و RuDA-NPs (شکل 7C) از طریق مدفوع است و پاکسازی موثر RuDA و RuDA-NPs در طول دوره مطالعه 8 روزه مشاهده شد، به این معنی که RuDA و RuDA-NPs ممکن است به طور موثر و بدون سمیت طولانی مدت از بدن حذف شوند.
A. توزیع خارج از بدن RuDA-NP در بافت‌های موش با محتوای Ru (درصد دوز تجویزی Ru (ID) در هر گرم بافت) در زمان‌های مختلف پس از تزریق تعیین شد.داده ها میانگین ± انحراف معیار (n = 3) هستند. آزمون‌های t زوج‌نشده، دو طرفه *p <0.05، **p <0.01، و ***p <0.001. آزمون‌های t زوج‌نشده، دو طرفه *p <0.05، **p <0.01، و ***p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 و ***p <0,001. آزمون های t دو دنباله جفت نشده *p<0.05، **p<0.01 و ***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-testы *p <0,05, **p <0,01 و ***p <0,001. آزمون های t دو دنباله جفت نشده *p<0.05، **p<0.01 و ***p<0.001.تصاویر B PA از محل‌های تومور in vivo در تحریک 808 نانومتری پس از تجویز داخل وریدی RuDA-NPs (10 میکرومول بر کیلوگرم) در مقاطع زمانی مختلف.پس از تجویز داخل وریدی RuDA NPs (10μmol kg-1)، C Ru از موش ها همراه با ادرار و مدفوع در فواصل زمانی مختلف دفع شد.داده ها میانگین ± انحراف معیار (n = 3) هستند.
ظرفیت گرمایی RuDA-NP در داخل بدن در موش های برهنه با تومورهای MDA-MB-231 و RuDA برای مقایسه مورد مطالعه قرار گرفت.همانطور که در شکل نشان داده شده است.8A و شکل مکمل 32، گروه کنترل (سالین) تغییر دمای کمتری (ΔT ≈ 3 درجه سانتی گراد) را پس از 10 دقیقه قرار گرفتن در معرض مداوم نشان دادند.با این حال، دمای RuDA-NPs و RuDA به ترتیب با حداکثر دمای 55.2 و 49.9 درجه سانتیگراد به سرعت افزایش یافت و هیپرترمی کافی برای درمان سرطان in vivo فراهم کرد.افزایش مشاهده شده در دمای بالا برای RuDA NPs (ΔT ≈ 24 درجه سانتی گراد) در مقایسه با RuDA (ΔT ≈ 19 درجه سانتی گراد) ممکن است به دلیل نفوذپذیری و تجمع بهتر آن در بافت های تومور به دلیل اثر EPR باشد.
تصاویر حرارتی مادون قرمز از موش‌های دارای تومور MDA-MB-231 که با لیزر 808 نانومتری در زمان‌های مختلف 8 ساعت پس از تزریق تابش شده‌اند.تصاویری از چهار تکرار بیولوژیکی از هر گروه نشان داده شده است.B حجم نسبی تومور و C میانگین توده تومور در گروه های مختلف موش در طول درمان.D منحنی های وزن بدن گروه های مختلف موش.با لیزر با طول موج 808 نانومتر با توان 0.5 W/cm2 به مدت 10 دقیقه (300 J/cm2) تابش کنید.نوارهای خطا، میانگین ± انحراف استاندارد (n = 3). آزمون‌های t زوج‌نشده، دو طرفه *p <0.05، **p <0.01، و ***p <0.001. آزمون‌های t زوج‌نشده، دو طرفه *p <0.05، **p <0.01، و ***p <0.001. Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 و ***p <0,001. آزمون های t دو دنباله جفت نشده *p<0.05، **p<0.01 و ***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-testы *p <0,05, **p <0,01 و ***p <0,001. آزمون های t دو دنباله جفت نشده *p<0.05، **p<0.01 و ***p<0.001. تصاویر رنگ‌آمیزی E H&E از اندام‌های اصلی و تومورها از گروه‌های درمانی مختلف، از جمله سالین، سالین + لیزر، RuDA، RuDA + لیزر، RuDA-NPs و RuDA-NPs + لیزر. تصاویر رنگ‌آمیزی E H&E از اندام‌های اصلی و تومورها از گروه‌های درمانی مختلف، از جمله سالین، سالین + لیزر، RuDA، RuDA + لیزر، RuDA-NPs و RuDA-NPs + لیزر. E H&E در گروه مواد تشکیل دهنده، شامل گروه های فیزیولوژیکی حل، فیزیکولوژیک محلول + لایزر، RuDA، RuDA + لیزر، RuDA-NPs + Laser، RuDA-NPs و RuDAN. تصاویر رنگ‌آمیزی E H&E از اندام‌های اصلی و تومورها از گروه‌های درمانی مختلف، از جمله سالین، سالین + لیزر، RuDA، RuDA + لیزر، RuDA-NPs و RuDA-NPs + لیزر.来自 不同 治疗 组 的 主要 器官 和 肿瘤 的 e H & e 染色 ， ， 包括 盐水 、 盐 水 水 水 水 、 、 、 、 、 ruda + 激光 、 、 uda-nps 和 ruda-nps + 激光组 激光组。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的E H&E Okrashivaние E H&E основных органов и опухолей из различных گروه лечения، включая физиологический محلول، فيزيولوژيکي محلول + ليزر، RuDA، RuDA + لايزر، RuDA-NPs و RuDA-NPs + ليزر. رنگ‌آمیزی EH&E اندام‌های اصلی و تومورها از گروه‌های درمانی مختلف از جمله سالین، سالین + لیزر، RuDA، RuDA + لیزر، RuDA-NPs و RuDA-NPs + لیزر.نوار مقیاس: 60 میکرومتر
اثر فتوتراپی in vivo با RuDA و RuDA NPs مورد ارزیابی قرار گرفت که در آن موش‌های برهنه با تومورهای MDA-MB-231 به صورت داخل وریدی با RuDA یا RuDA NPs در یک دوز 10.0 میکرومول بر کیلوگرم از طریق ورید دم و سپس 8 تزریق شدند. ساعت پس از تزریقتابش لیزر با طول موج 808 نانومتر.همانطور که در شکل 8B نشان داده شده است، حجم تومور به طور قابل توجهی در گروه های سالین و لیزر افزایش یافته است، که نشان می دهد تابش سالین یا لیزر 808 تاثیر کمی بر رشد تومور دارد.همانند گروه سالین، رشد سریع تومور در موش‌های تحت درمان با RuDA-NPs یا RuDA در غیاب تابش لیزر مشاهده شد که سمیت کم تیره آنها را نشان می‌دهد.در مقابل، پس از تابش لیزر، هر دو درمان RuDA-NP و RuDA باعث رگرسیون قابل توجه تومور با کاهش حجم تومور 95.2٪ و 84.3٪، به ترتیب، در مقایسه با گروه درمان شده با سالین شدند که نشان دهنده PDT هم افزایی عالی است.با واسطه اثر RuDA/CHTV.- NP یا Ore در مقایسه با RuDA، RuDA NPs اثر نوردرمانی بهتری نشان داد که عمدتاً به دلیل اثر EPR نانوذرات RuDA بود.نتایج مهار رشد تومور بیشتر با وزن تومور برداشته شده در روز 15 درمان ارزیابی شد (شکل 8C و شکل تکمیلی 33).میانگین توده تومور در موش های تحت درمان با RuDA-NP و موش های تحت درمان با RuDA به ترتیب 0.08 و 0.27 گرم بود که بسیار سبک تر از گروه کنترل (1.43 گرم) بود.
علاوه بر این، وزن بدن موش ها هر سه روز یک بار برای مطالعه سمیت تاریک RuDA-NPs یا RuDA در داخل بدن ثبت می شد.همانطور که در شکل 8D نشان داده شده است، هیچ تفاوت معنی داری در وزن بدن برای همه گروه های درمان مشاهده نشد. علاوه بر این، رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین و ائوزین (H&E) اندام‌های اصلی (قلب، کبد، طحال، ریه و کلیه) از گروه‌های مختلف درمانی انجام شد. همچنین رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین و ائوزین (H&E) اندام‌های اصلی (قلب، کبد، طحال، ریه و کلیه) از گروه‌های مختلف درمان انجام شد. Кроме того، было проведено окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (سرдца، печени، селезенки، легких و почек) из разных групп лечения. همچنین رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین و ائوزین (H&E) اندام‌های اصلی (قلب، کبد، طحال، ریه و کلیه) از گروه‌های مختلف درمان انجام شد.此外，对不同治疗组的主要器官（心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）进脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）进脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）进脏、肝脏 (H&E) Кроме того, проводили окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (سرдца, печен, селезенки, легких и почек) در различных группах лечения. همچنین رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین و ائوزین (H&E) اندام‌های اصلی (قلب، کبد، طحال، ریه و کلیه) در گروه‌های مختلف درمانی انجام شد.همانطور که در شکل نشان داده شده است.8E، تصاویر رنگ‌آمیزی H&E از پنج اندام اصلی از گروه‌های RuDA-NPs و RuDA هیچ ناهنجاری یا آسیب‌های اندامی آشکاری را نشان نمی‌دهند. 8E، تصاویر رنگ‌آمیزی H&E از پنج اندام اصلی از گروه‌های RuDA-NPs و RuDA هیچ ناهنجاری یا آسیب‌های اندامی آشکاری را نشان نمی‌دهند.همانطور که در شکل نشان داده شده است.8E, изображения окрашивания H&E пяти основных органов од گروه RuDA-NPs و RuDA не демонстрируют явных аномалий или повреждений органов. تصاویر رنگ‌آمیزی 8E، H&E از پنج اندام اصلی از گروه‌های RuDA-NPs و RuDA هیچ ناهنجاری یا ضایعات اندامی واضحی را نشان نمی‌دهند.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 основных органов из групп RuDA-NPs و RuDA не показали явных аномалий или повреждения органов. همانطور که در شکل 8E نشان داده شده است، تصاویر رنگ آمیزی H&E از پنج اندام اصلی از گروه RuDA-NPs و RuDA هیچ ناهنجاری یا آسیب اندام آشکاری را نشان نداد.این نتایج نشان داد که نه RuDA-NP و نه RuDA علائم سمیت در داخل بدن را نشان ندادند. علاوه بر این، تصاویر رنگ‌آمیزی H&E از تومورها نشان داد که هر دو گروه RuDA + Laser و RuDA-NPs + Laser می‌توانند باعث تخریب شدید سلول‌های سرطانی شوند، که نشان‌دهنده اثربخشی نوردرمانی عالی in vivo RuDA و RuDA-NPs است. علاوه بر این، تصاویر رنگ‌آمیزی H&E از تومورها نشان داد که هر دو گروه RuDA + Laser و RuDA-NPs + Laser می‌توانند باعث تخریب شدید سلول‌های سرطانی شوند، که نشان‌دهنده اثربخشی نوردرمانی عالی in vivo RuDA و RuDA-NPs است.علاوه بر این، تصاویر تومور رنگ‌آمیزی شده با هماتوکسیلین-ائوزین نشان داد که هر دو گروه RuDA+Laser و RuDA-NPs+Laser می‌توانند باعث تخریب شدید سلول‌های سرطانی شوند، که اثربخشی نوردرمانی برتر RuDA و RuDA-NPs را در داخل بدن نشان می‌دهد.此外，肿瘤的H&E 染色图像显示，RuDA + Laser 和RuDA-NPs + Laser 组均可导致严重的癌细胞破坏，证明了RuDA 和RuDA-NPs 的优异的体内光疗功效。此外 ， 肿瘤 的 & e 染色 显示 ， ruda + laser 和 ruda-nps + laser 组均 导致 的 癌细胞 破坏 ， 证明 了 ruda 和 ruda-nps 的 的 体内 光疗。。。。。。。。。。。。。 . . .علاوه بر این، تصاویر تومور رنگ‌آمیزی شده با هماتوکسیلین و ائوزین نشان داد که هر دو گروه RuDA+Laser و RuDA-NPs+Laser منجر به تخریب شدید سلول‌های سرطانی می‌شوند که اثربخشی نوردرمانی برتر RuDA و RuDA-NPs را در داخل بدن نشان می‌دهد.
در نتیجه، مجتمع آلی فلزی Ru (II) -arene (RuDA) با لیگاندهای نوع DA برای تسهیل فرآیند ISC با استفاده از روش تجمع طراحی شد.RuDA سنتز شده می‌تواند از طریق فعل و انفعالات غیرکووالانسی برای تشکیل سیستم‌های فوق مولکولی مشتق از RuDA جمع‌آوری شود، در نتیجه تشکیل 1O2 و تبدیل گرمابی کارآمد برای درمان سرطان ناشی از نور را تسهیل می‌کند.قابل توجه است که RuDA مونومری 1O2 را تحت تابش لیزر در 808 نانومتر تولید نمی کند، اما می تواند مقدار زیادی از 1O2 را در حالت انباشته تولید کند که منطقی بودن و کارایی طراحی ما را نشان می دهد.مطالعات بعدی نشان داده است که مجموعه فوق مولکولی به RuDA با خواص فتوفیزیکی و فتوشیمیایی بهبود یافته، مانند جذب انتقال به قرمز و مقاومت در برابر نور سفید کردن، که برای پردازش PDT و PTT بسیار مطلوب است، می بخشد.هم آزمایش‌های in vitro و هم in vivo نشان داده‌اند که نانوذرات RuDA با زیست‌سازگاری خوب و تجمع خوب در تومور، فعالیت ضدسرطانی عالی ناشی از نور را با تابش لیزر در طول موج 808 نانومتر نشان می‌دهند.بنابراین، نانوذرات RuDA به عنوان معرف‌های دووجهی فوق‌مولکولی PDT/PTW مجموعه‌ای از حساس‌کننده‌های نوری فعال در طول موج‌های بالای 800 نانومتر را غنی‌تر می‌کنند.طراحی مفهومی سیستم فوق مولکولی مسیری کارآمد برای حساس‌کننده‌های نوری فعال‌شده با NIR با اثرات حساس‌کننده نور عالی فراهم می‌کند.
تمام مواد شیمیایی و حلال ها از تامین کنندگان تجاری به دست آمد و بدون خالص سازی بیشتر مورد استفاده قرار گرفت.RuCl3 از شرکت Boren Precious Metals Co., Ltd. (Kunming، چین) خریداری شد.[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (fendio = 1,10-phenanthroline-5,6-dione) و 4,7-bis[4-(N,N-diphenylamino)phenyl]-5 6-Diamino-2،1،3-benzothiadiazole بر اساس مطالعات قبلی 64،65 سنتز شد.طیف‌های NMR روی طیف‌سنج Bruker Avance III-HD 600 MHz در مرکز آزمون تحلیلی دانشگاه جنوب شرقی با استفاده از d6-DMSO یا CDCl3 به عنوان حلال ثبت شد.شیفت های شیمیایی δ بر حسب ppm داده می شود.با توجه به تترمتیل سیلان، و ثابت های برهمکنش J در مقادیر مطلق بر حسب هرتز آورده شده است.طیف سنجی جرمی با وضوح بالا (HRMS) بر روی دستگاه Agilent 6224 ESI/TOF MS انجام شد.آنالیز عنصری C، H و N بر روی یک آنالایزر عنصری Vario MICROCHNOS (Elementar) انجام شد.طیف مرئی اشعه ماوراء بنفش بر روی دستگاه اسپکتروفتومتر Shimadzu UV3600 اندازه گیری شد.طیف فلورسانس بر روی طیف‌سنج شیمادزو RF-6000 ثبت شد.طیف EPR بر روی دستگاه Bruker EMXmicro-6/1 ثبت شد.مورفولوژی و ساختار نمونه های تهیه شده بر روی دستگاه های FEI Tecnai G20 (TEM) و Bruker Icon (AFM) که در ولتاژ 200 کیلو ولت کار می کنند مورد مطالعه قرار گرفت.پراکندگی دینامیک نور (DLS) بر روی یک آنالایزر Nanobrook Omni (Brookhaven) انجام شد.خواص فوتوالکتروشیمیایی بر روی یک راه اندازی الکتروشیمیایی (CHI-660، چین) اندازه گیری شد.تصاویر فوتوآکوستیک با استفاده از سیستم FUJIFILM VisualSonics Vevo® LAZR به دست آمد.تصاویر هم کانونی با استفاده از میکروسکوپ کانفوکال Olympus FV3000 به دست آمد.تجزیه و تحلیل FACS بر روی فلوسیتومتر BD Calibur انجام شد.آزمایش‌های کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) بر روی سیستم Waters Alliance e2695 با استفاده از آشکارساز 2489 UV/Vis انجام شد.آزمایشات کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) بر روی دستگاه Thermo ULTIMATE 3000 با استفاده از آشکارساز ضریب شکست ERC RefratoMax520 ثبت شد.
[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (فندیو = 1،10-فنانترولین-5،6-دیون)64 (481.0 میلی گرم، 1.0 میلی مول)، 4،7-bis[4 -(N، N-diphenylamino)phenyl]-5،6-diamino-2،1،3-benzothiadiazole 65 (652.0 میلی گرم، 1.0 میلی مول) و اسید استیک یخچالی (30 میلی لیتر) به مدت 12 ساعت در یخچال رفلاکس هم زده شدند.سپس حلال در خلاء با استفاده از اواپراتور چرخشی حذف شد.باقیمانده به دست آمده با کروماتوگرافی ستونی فلش (سیلیکاژل، CH2Cl2:MeOH=20:1) خالص شد تا RuDA به صورت پودر سبز (بازده: 877.5 میلی گرم، 80 درصد) به دست آید.مقعدمحاسبه شده برای C64H48Cl2N8RuS: C 67.84، H 4.27، N 9.89.یافت شد: C 67.92، H 4.26، N 9.82.1H NMR (600 مگاهرتز، 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 هرتز، 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-DMSO), δ (PPM) 158.03, 152.81, 149.31, 147.98, 147.16, 139.98, 136.21, 135.57, 134.68, 130.34, 130.02, 128.68, 128.01, 125.51, 124.45, 120.81, 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.
سنتز 4،7-bis[4-(N،N-diethylamino)phenyl-5،6-diamino-2،1،3-benzothiadiazole (L2): L2 در دو مرحله سنتز شد.Pd(PPh3)4 (46 میلی گرم، 0.040 میلی مول) به محلول N,N-دی اتیل-4-(تریوبتیل استاننیل)آنیلین (1.05 گرم، 2.4 میلی مول) و محلول 4،7-دیبروم-5،6-دینیترو اضافه شد - 2، 1،3-بنزوتیادیازول (0.38 گرم، 1.0 میلی مول) در تولوئن خشک (100 میلی لیتر).مخلوط به مدت 24 ساعت در 100 درجه سانتیگراد هم زده شد.پس از حذف تولوئن در خلاء، جامد حاصل با پترولیوم اتر شسته شد.سپس مخلوطی از این ترکیب (234.0 میلی گرم، 0.45 میلی مول) و پودر آهن (0.30 گرم، 5.4 میلی مول) در اسید استیک (20 میلی لیتر) به مدت 4 ساعت در دمای 80 درجه سانتیگراد به هم زده شد.مخلوط واکنش در آب ریخته شد و جامد قهوه ای حاصل با فیلتراسیون جمع آوری شد.محصول دو بار با تصعید خلاء خالص شد تا جامد سبز رنگ (126.2 میلی گرم، بازده 57٪) به دست آید.مقعدمحاسبه شده برای C26H32N6S: C 67.79، H 7.00، N 18.24.یافت شد: C 67.84، H 6.95، H 18.16.1H NMR (600 مگاهرتز، 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 مگاهرتز، 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.
ترکیبات با روش‌های مشابه RuDA تهیه و خالص شدند.مقعدمحاسبه شده برای C48H48Cl2N8RuS: C 61.27، H 5.14، N 11.91.یافت شده: C، 61.32، H، 5.12، N، 11.81، 1H NMR (600 مگاهرتز، 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 (s، 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).13c nmr (151 mhz, CDCL3), δ (PPM) 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, 110.76, 105.07, 104.23, 87.0, 84.4.، 38.06، 31.22، 29.69، 22.29، 19.19، 14.98، 12.93.ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 905.24.
RuDA در MeOH/H2O (5/95، V/V) در غلظت 10 میکرومولار حل شد.طیف جذب RuDA هر 5 دقیقه بر روی یک اسپکتروفتومتر UV-3600 Shimadzu تحت تابش نور لیزر با طول موج 808 نانومتر (0.5 W/cm2) اندازه‌گیری شد.طیف ICG تحت شرایط مشابه استاندارد ثبت شد.
طیف EPR بر روی یک طیف‌سنج Bruker EMXmicro-6/1 با قدرت مایکروویو 20 میلی‌وات، محدوده اسکن 100 G و مدولاسیون میدانی 1 G. 2،2،6،6-tetramethyl-4-piperidone ثبت شد. (TEMP) و 5،5-دی متیل-1-پیرولین N-اکسید (DMPO) به عنوان تله چرخشی استفاده شد.طیف رزونانس اسپین الکترون برای محلول های مخلوط RuDA (50 میکرومولار) و TEMF (20 میلی مولار) یا DMPO (20 میلی مولار) تحت تأثیر تابش لیزر با طول موج 808 نانومتر (0.5 W/cm2) ثبت شد.
محاسبات DFT و TD-DFT برای RuDA در سطوح PBE1PBE/6-31 G*//LanL2DZ در محلول آبی با استفاده از برنامه گاوسی 1666،67،68 انجام شد.توزیع HOMO-LUMO، حفره و الکترون حالت برانگیخته با انرژی کم RuDA با استفاده از برنامه GaussView (نسخه 5.0) ترسیم شد.
ما ابتدا سعی کردیم بازده تولید 1O2 RuDA را با استفاده از طیف‌سنجی مرئی UV معمولی با ICG (002/0 = ΦΔ) به عنوان استاندارد اندازه‌گیری کنیم، اما تخریب نوری ICG به شدت بر نتایج تأثیر گذاشت.بنابراین، بازده کوانتومی 1O2 RuDA با تشخیص تغییر در شدت فلورسانس ABDA در حدود 428 نانومتر هنگام تابش با لیزر با طول موج 808 نانومتر (0.5 W/cm2) اندازه‌گیری شد.آزمایش‌ها روی RuDA و RuDA NPs (20 میکرومولار) در آب/DMF (98/2، V/V) حاوی ABDA (50 میکرومولار) انجام شد.بازده کوانتومی 1O2 با استفاده از فرمول زیر محاسبه شد: ΦΔ (PS) = ΦΔ (ICG) × (rFS/APS)/(rICG/AICG).rPS و rICG نرخ واکنش ABDA با 1O2 به دست آمده از حساس کننده نور و ICG هستند.APS و AICG به ترتیب جذب حساس کننده نور و ICG در 808 نانومتر هستند.
اندازه‌گیری‌های AFM در شرایط مایع با استفاده از حالت اسکن روی یک سیستم AFM نماد ابعاد Bruker انجام شد.با استفاده از یک ساختار باز با سلول های مایع، سلول ها دو بار با اتانول شسته و با جریان نیتروژن خشک شدند.سلول های خشک شده را داخل سر نوری میکروسکوپ قرار دهید.بلافاصله یک قطره از نمونه را در حوضچه مایع بریزید و با استفاده از یک سرنگ پلاستیکی یکبار مصرف استریل و یک سوزن استریل روی کنسول قرار دهید.قطره دیگری مستقیماً روی نمونه قرار می گیرد و هنگامی که سر نوری پایین می آید، دو قطره با هم ترکیب می شوند و منیسک بین نمونه و مخزن مایع را تشکیل می دهند.اندازه گیری AFM با استفاده از یک کنسول نیترید V شکل SCANASYST-FLUID (Bruker، سختی k = 0.7 Nm-1، f0 = 120-180 کیلوهرتز) انجام شد.
کروماتوگرام های HPLC بر روی یک سیستم Waters e2695 مجهز به یک ستون فونیکس C18 (250×4.6 میلی متر، 5 میکرومتر) با استفاده از آشکارساز UV/Vis 2489 به دست آمد.طول موج آشکارساز 650 نانومتر است.فازهای متحرک A و B به ترتیب آب و متانول بودند و سرعت جریان فاز متحرک 1.0 میلی‌لیتر در دقیقه بود.گرادیان (حلال B) به صورت زیر بود: 100% از 0 تا 4 دقیقه، 100% تا 50% از 5 تا 30 دقیقه و بازنشانی به 100% از 31 تا 40 دقیقه.سنگ معدن در محلول مخلوط متانول و آب (50/50 حجمی) با غلظت 50 میکرومولار حل شد.حجم تزریق 20 میکرولیتر بود.
سنجش GPC بر روی یک ابزار Thermo ULTIMATE 3000 مجهز به دو ستون PL aquagel-OH MIXED-H (2×300×7.5 میلی متر، 8 میکرومتر) و یک آشکارساز ضریب شکست ERC RefratoMax520 ثبت شد.ستون GPC با آب با سرعت جریان 1 میلی لیتر در دقیقه در دمای 30 درجه سانتی گراد شسته شد.نانوذرات سنگ معدن در محلول PBS (pH = 7.4، 50 میکرومولار) حل شدند، حجم تزریق 20 میکرولیتر بود.
جریان های نوری بر روی یک راه اندازی الکتروشیمیایی (CHI-660B، چین) اندازه گیری شد.پاسخ های الکترونیک نوری هنگام روشن و خاموش شدن لیزر (808 نانومتر، 0.5 وات بر سانتی متر مربع) به ترتیب با ولتاژ 0.5 ولت در جعبه سیاه اندازه گیری شد.یک سلول استاندارد سه الکترودی با یک الکترود کربن شیشه ای L شکل (GCE) به عنوان الکترود کار، یک الکترود استاندارد کالامل (SCE) به عنوان الکترود مرجع و یک دیسک پلاتین به عنوان الکترود ضد استفاده شد.محلول Na2SO4 0.1 مولار به عنوان الکترولیت استفاده شد.
رده سلولی سرطان سینه انسان MDA-MB-231 از شرکت KeyGEN Biotec، LTD (نانجینگ، چین، شماره کاتالوگ: KG033) خریداری شد.سلول ها در تک لایه ها در محیط Eagle اصلاح شده Dulbecco (DMEM، گلوکز بالا) همراه با محلول 10 درصد سرم جنین گاو (FBS)، پنی سیلین (100 میکروگرم بر میلی لیتر) و استرپتومایسین (100 میکروگرم در میلی لیتر) رشد کردند.تمام سلول ها در دمای 37 درجه سانتیگراد در اتمسفر مرطوب حاوی 5 درصد CO2 کشت داده شدند.
سنجش MTT برای تعیین سمیت سلولی RuDA و RuDA-NPs در حضور و غیاب تابش نور، با یا بدون Vc (0.5 میلی مولار) استفاده شد.سلول‌های سرطانی MDA-MB-231 در صفحات 96 چاهی با تراکم سلولی تقریباً 105×1 سلول در میلی‌لیتر در چاه رشد کردند و به مدت 12 ساعت در دمای 37.0 درجه سانتی‌گراد در اتمسفر 5 درصد CO2 و 95 درصد هوا انکوبه شدند.RuDA و RuDA NPs حل شده در آب به سلول ها اضافه شدند.پس از 12 ساعت انکوباسیون، سلول ها در معرض تابش لیزر 0.5 W cm-2 در طول موج 808 نانومتر به مدت 10 دقیقه (300 J cm-2) قرار گرفتند و سپس به مدت 24 ساعت در تاریکی انکوبه شدند.سپس سلول ها با MTT (5 mg/ml) به مدت 5 ساعت دیگر انکوبه شدند.در نهایت، محیط را به DMSO (200 میکرولیتر) تغییر دهید تا بلورهای بنفش فرمازان حاصل حل شود.مقادیر OD با استفاده از میکروپلیت خوان با طول موج 570/630 نانومتر اندازه گیری شد.مقدار IC50 برای هر نمونه با استفاده از نرم افزار SPSS از منحنی های دوز-پاسخ به دست آمده از حداقل سه آزمایش مستقل محاسبه شد.
سلول های MDA-MB-231 با RuDA و RuDA-NP در غلظت 50 میکرومولار تیمار شدند.پس از 12 ساعت انکوباسیون، سلول ها با لیزر با طول موج 808 نانومتر و توان 0.5 W/cm2 به مدت 10 دقیقه (300 J/cm2) تحت تابش قرار گرفتند.در گروه ویتامین C (Vc)، سلول ها با 0.5 میلی مولار Vc قبل از تابش لیزر تحت درمان قرار گرفتند.سپس سلول ها به مدت 24 ساعت دیگر در تاریکی انکوبه شدند، سپس با کلسین AM و پروپیدیوم یدید (20 میکروگرم در میلی لیتر، 5 میکرولیتر) به مدت 30 دقیقه رنگ آمیزی شدند، سپس با PBS (10 میکرولیتر، pH 7.4) شسته شدند.تصاویر سلول های رنگ آمیزی شده