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Cryptococcusneoformansの診断と光熱治療のための抗体結合シリカ修飾金ナノロッド:invitroでの実験

要約

背景

クリプトコッカスネオフォルマンス カプセル化された酵母です。 Cの診断または治療のための迅速で効果的な解決策はまだほとんどありません。ネオフォルマンス 臨床の初期段階での感染。抗体共役シリカ修飾金ナノロッド(GNR-SiO 2 -Ab) Cを共役することができます。ネオフォルマンス 選択的に。クリプトコッカス症を安全かつ効果的に治療する可能性を提供する可能性があります。

メソッド

金ナノロッド(GNR)は、シードを介したテンプレート支援プロトコルに従って合成されました。アンチ C。ネオフォルマンス 抗体は、シランカップリング剤でGNRの表面に共有結合で固定されました。 GNR-SiO 2 の診断効果を調査するために、invitroコンピューター断層撮影イメージングが実施されました。 -Ab。 GNR-SiO 2 の光熱治療効果を確認するために、細胞の生存率を評価しました。 -Abと近赤外線(NIR)レーザー光の組み合わせ。

結果

GNR-SiO 2 -Abは、ポジティブX線/ CTイメージング造影剤としての潜在的な用途があります。抗体は、 Cの表面に結合することにより、GNRのはるかに大きな凝集を誘発することができます。ネオフォルマンス セルは、これまでよりもはるかに高い減衰値をもたらします。照射後、 C。ネオフォルマンス 細胞は光熱損傷を受け、細胞の正常な構造が破壊されました。未処理の細胞と比較して、細胞の生存率は大幅​​に低下しました。

結論

私たちの研究により、抗体結合シリカ修飾金ナノロッドが CのX線減衰を増強できることが確認されました。ネオフォルマンス CT画像の細胞。そして、抗体によって媒介された免疫GNRは、 CでのNIR誘発光熱療法の効果を高める可能性があります。ネオフォルマンス セル。

背景

クリプトコッカスネオフォルマンス はカプセル化された酵母であり、1894年にBusseによって最初に記述されました[1]。カプセル化された酵母 Cryptococcusneoformans による感染 気道に無害なコロニー形成をもたらす可能性がありますが、特に細胞性免疫に欠陥のある人では、髄膜炎や播種性疾患につながる可能性もあります[2]。クリプトコッカス症は、重度のHIV感染症の患者における主要な生命を脅かす真菌感染症であり、臓器移植、細網内皮悪性腫瘍、コルチコステロイド治療、またはサルコイドーシスを複雑にする可能性もあります[3]。 HIV感染に関連するクリプトコッカス性髄膜炎は、世界中で年間60万人以上の死亡の原因となっています[4]。クリプトコッカス性髄膜炎と播種性疾患は常に致命的でした。 1995年、Speed and Duntは、アムホテリシンBとフルシトシンで治療されたクリプトコッカス症患者の死亡率が14%であると報告しました[5]。クリプトコッカス症が疑われる患者の精密検査は、真菌培養に依存していました。しかし、 Cの診断または治療のための迅速で効果的な解決策はまだほとんどありません。ネオフォルマンス 早い段階での感染。さらに、クリプトコッカス感染症のほとんどの患者は迅速な治療を受けることができず、高い死亡率をもたらします。

すべての画像技術の中で、X線コンピューター断層撮影(CT)は、可用性、効率、およびコストの点で病院で最も有用な診断ツールの1つです[6]。 CTは、解剖学的パターンを識別し、腫瘍の位置、サイズ、内因性コントラストの広がりなどの補足的な解剖学的情報を提供することができます[7]。肺クリプトコッカス症の一般的な症状の1つは、孤立性または複数の肺結節または腫瘤、キャビテーション、または実質の異常の存在です。これらの症状は、コンピューター断層撮影(CT)画像によって明確に検出されます[8]。放射線画像を使用して、クリプトコッカス性髄膜炎の次の特徴 通常、提示されるのは、拡張したVirchow-Robin空間、髄膜の増強、顕著な脈絡膜裂、および海馬傍回の嚢胞です[9]。ただし、初期のクリプトコッカス症は、放射線画像では検出できません。つまり、早期に迅速な治療を行うことはできません。最近、金ナノ材料の表面形状/形態の制御における進歩により、それらの局在表面プラズモン共鳴を操作する優れた能力が実証されました[10、11]。ここでは、真菌と選択的に結合できる金ナノロッド(GNR)と呼ばれる一種のナノスケールの金材料を調査しました。臨床CTイメージングでは、ヨウ素化合物が最も一般的に使用される造影剤です。ただし、金の原子番号と電子密度はヨウ素よりもはるかに高くなっています。金は強力なX線減衰を引き起こす可能性があるため、CT造影剤の理想的な候補になります[7]。 GNRを特定の抗体と結合させることにより、科学者は特定の組織や病原体から画像を標的にしてキャプチャする可能性があります[12]。

アンホテリシンBは、クリプトコッカス症の治療のための主要な治療薬であり、1960年代後半から展開​​されています[13]。しかし、アムホテリシンBの臨床効果は限られており、重大な腎毒性を示します[14]。現在の薬剤の有効性は、毒性、薬剤耐性、または不十分な範囲の活性によって損なわれます[15、16]。したがって、クリプトコッカス症の新しい選択的治療法を考案する必要があります。最近、光熱処理は、癌細胞、ウイルス、および細菌を標的にして破壊するために広く使用されています[17、18、19]。従来の治療法と比較して、そのような治療薬のメカニズムは完全に異なります。近赤外線(NIR)レーザー光は理想的な光熱処理方法であり、組織や材料に特異的に吸収されます。光は、正常組織への損傷を最小限に抑えながら、組織を効果的に透過することができます[20]。 GNRはNIR領域(650〜900 nm)の光を吸収し、吸収された光エネルギーを熱エネルギーに変換できます。この原理に基づいて、治療のためにNIRレーザー光をGNRと組み合わせることが理想的な方法です。従来の光増感剤と比較して、GNRにはいくつかの有利な特徴があります。高い吸収断面積、高い溶解性、優れた生物学的適合性、低毒性、優れた光安定性、および標的分子との容易な結合です[21]。いくつかの報告は、GNRが光熱処理にどのように使用されるかを説明しています[22、23、24]。カーピンは、HER2遺伝子を過剰発現させ、抗HER2結合シリカ-金ナノシェルとインキュベートした乳がん細胞で実験を行いました。続いて、複合体に808nmのNIR放射線を照射しました。対照群と比較して、細胞は破壊されました[17]。 Wangは、抗体結合GNRが標的を選択し、病原性のサルモネラ菌を破壊する可能性があると報告しました。 NIR放射線にさらされたときのバクテリア。 サルモネラ菌が大幅に減少しました 細胞生存率[19]。

本明細書では、抗体結合シリカ修飾金ナノロッドを使用して、 Cに特異的に結合した。ネオフォルマンス 細胞。さらに、複合体に結合している細胞は、CT画像で簡単に区別できます。これらの金ナノ粒子は Cと関連していた。ネオフォルマンス 免疫接合を介した細胞、および光熱溶解は、細胞生存率の大幅な低下を引き起こしました。私たちの研究は、 Cの診断と光熱療法のためのまったく新しいオプションを確認しました。ネオフォルマンス invitroでクリプトコッカス症を安全かつ効果的に治療する可能性を提供します。

メソッド

資料

アンチ C。ネオフォルマンス 抗体はメリディアンライフサイエンス(メンフィス、テネシー州、米国)から購入しました。クロロ金酸(HAuCl 4 ・3H 2 O)はSigma(St。Louis、MO、USA)から入手しました。硝酸銀(AgNO 3 )、テトラエチルオルトシリケート(TEOS)、3-アミノプロピルトリメトキシシラン(APTS)、セチルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH 4 )、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)-カルボジイミド(EDC)、ポリ(ナトリウム-4-スチレンスルホネート)(PSS)、およびアスコルビン酸は、J&K Chemical Limited(中国)から入手しました。上記のすべての化学物質は、さらに精製することなく使用されました。すべての準備で、抵抗率18.2MΩcmの脱イオン水(Millipore Milli-Qグレード)を使用しました。

抗体共役シリカ修飾金ナノロッドの合成

典型的な実験では、GNRはシードを介したテンプレート支援プロトコル[25,26,27]に従って合成されました。抗体共役シリカ修飾金ナノロッド(GNR-SiO 2 )を作成するための合成経路 -Ab)を図1に示します。25ミリリットルのGNR溶液を12000rpmで15分間遠心分離しました。主にCTAB分子を含む上澄みを除去し、沈殿物を20 µLの28%アンモニアでpH10に調整した20mLの無水エタノールに再懸濁しました。システムを超音波処理した後、5 mL(10 mM)のTEOSを追加し、システム全体を24時間激しく攪拌しました。シリカでコーティングされたGNRは、4000 rpmで30分間の遠心分離によって収集され、水で3回、エタノールで2回洗浄されました。得られた精製GNR-SiO 2 さらなる実験のために、サンプルを10mLのエタノールに再分散させました[28]。続いて、10 mLのAPTSを添加して混合溶液を形成し、60°Cで1時間還流下で反応させました。得られたものを脱イオン水で5回洗浄し、真空オーブン内で60℃で3時間乾燥させて、GNR-SiO 2 を得た。 -NH 2 。得られたものを、溶媒にアクセス可能なアミン基を提供する層ごとの技術によって、ポリマー(PSS)でさらにコーティングされた[29]。これらのアミン末端ナノロッドは、カルボン酸と第一級アミンの間のアミド結合形成を促進する水溶性カルボジイミドであるEDCの存在下で、精製された抗体のカルボン酸と12〜16時間反応させられました[30]。インキュベーション後、ナノロッド-抗体複合体を遠心分離によって精製し、PBSに再懸濁しました[31]。

GNR-SiO 2 の合成手順 -Ab

GNR-SiO 2 の特性評価 -Ab

GNRとGNR-SiO 2 のサイズと形態 -Abは、120 kVの加速電圧で動作する透過型電子顕微鏡(TEM; Tecnai G2 spirit Biotwin、FEI、USA)を使用して特性評価されました[20]。 UV-visスペクトルは、光路長が1cmの10mm石英セルを備えたUV-可視分光光度計(島津UV-2450、島津製作所、日本)を使用して20°Cで測定しました。 200〜1000 nmの波長がスキャンされました。これは、GNRの吸光度ピークであるanti-Cが含まれているためです。ネオフォルマンス 抗体、およびGNR-SiO 2 -Ab。 GNR-SiO 2 -Abを4°Cで2週間および4週間インキュベートしました。 200〜1000nmの波長が2つの時点でスキャンされました。

GNR-SiOのハウンズフィールド単位 2 -絶対測定

GNR-SiO 2 の水溶液 -Philips Brilliance 64 CTスキャナー(Philips Healthcare、Best、The Netherlands)を使用して、0.04〜4 mg / mLの範囲のさまざまな濃度のAbが直接検出されました。減衰値はCTイメージングソフトウェアから取得しました。

Cの添付ファイル。ネオフォルマンス GNR-SiO 2 へ -Ab

C.neoformans タイプAのH99株は、Shanghai Key Laboratory of Molecular Medical Mycology(Shanghai Changzheng Hospital、Second Military Medical University、Shanghai、China)から入手しました。真菌は、TEM分析の準備をする前に、GNRおよび抗体-ナノロッド複合体と1時間インキュベートしました。画像は、加速電圧120 kVで動作するTEM装置(Tecnai G2 spirit Biotwin、FEI、USA)で収集されました。

真菌-抗体-ナノロッド複合体のinvitroCTスキャン

材料と真菌は、真菌グループ(N)、GPR-SiO 2 を含む3つのグループに分けられました。 -Abグループ(G)、およびGPR-SiO 2 -Ab-attached C。ネオフォルマンス グループ(G + N)。 GNR-SiO 2 の濃度 -上記のAb水溶液は4mg / mLでした。 in vitro CTイメージングでは、3つのグループの溶液を1.5mLの滅菌Epチューブで調製しました。すべてのCTスキャンは上記のCTシステムを使用して実行されました。

インビトロ光熱療法効果

C。ネオフォルマンス GNR-SiO 2 の有無にかかわらずインキュベートされた細胞 -Abは、波長808 nm、強度30 mW(4 W / cm 2 )のNIRレーザー(LWIRL 808、Laserwave Ltd.、中国)を5分間照射しました。 )。画像は、120 kVの加速電圧で動作するTEM装置(Tecnai G2 spirit Biotwin、FEI、USA)で収集されました。照射後、細胞を暗所で37℃で2時間インキュベートしました。 C。ネオフォルマンス GNR-SiO 2 の有無にかかわらずインキュベートされた細胞 -Abは対照群として設計されました。細胞生存率は、CellTiter-Glo®発光細胞生存率アッセイ(Promega Corporation、米国ウィスコンシン州マディソン)を製造元の指示に従って実行することによって決定されました[28]。この特定の細胞生存率アッセイは、生細胞の数を決定できる均一な方法でした。ルシフェリンとATPの間のルシフェラーゼ触媒反応は、代謝的に活性な細胞の合成に使用されました。すべての実験を6回繰り返し、それらの平均値を決定しました。

統計分析

すべての分析は、SPSSバージョン13.0(SPSS、Inc.、Chicago、IL、USA)を使用して実行されました。データは平均±SDとして表されます。 P 統計的有意性を示すために、0.05未満の値が採用されました。この記事に示されているすべての図は、3つ以上の独立した実験から得られたものであり、同様の結果が得られています。

結果

GNR-SiOの合成と特性評価 2 -Ab

シリカ源としてTEOS、カップリング剤としてAPTSを使用したシリカコーティングGNRの方法は以前に報告されています[30]。 GPRの形状またはサイズは、それらが抗Cと結合されたときに変化しなかった。ネオフォルマンス 。図2は、GNR-SiO 2 のTEM画像を示しています。 -Ab。これらのナノ粒子は、幅が18.48±2.39 nm、長さが57.56±4.57nmです。

a b GNR-SiO 2 のTEM画像 -Ab。ナノロッドは棒状の外観を示した。 GPRの形状またはサイズは、それらが抗Cと結合されたときに変化しなかった。ネオフォルマンス

GNR-SiOの分光学的特性と安定性 2 -Ab

GNR-SiO 2 の光物性について -Ab、図3は、GNR-SiO 2 の吸光度スペクトルを示しています。 、GNR-SiO 2 -Ab、およびanti- C。ネオフォルマンス 抗体。 GNR-SiO 2 のスペクトル GNR-SiO 2 2つの吸収帯があります。520nm付近の弱い横方向表面プラズモン共鳴波長(TSPRW)と、808 nm付近の強い縦方向表面プラズモン共鳴波長(LSPRW)です。抗体と結合した後、GNR-SiO 2 のTSPRWおよびLSPRW -Abはそれぞれ540nmと835nmです。抗体とGNR-SiO2-Abのスペクトルを比較すると、どちらも280nm付近に同じ特別なピークがあります。この結果は、反 Cであることを証明している。ネオフォルマンス 抗体はGNR-SiO 2 との結合に成功しました 。 4°Cで2週間インキュベートした後、GNR-SiO 2 のTSPRWとLSPRW -Abはそれぞれ540nmと835nmです。また、同じデータが4週間で観察されました。 GNR-SiO 2 のTSPRWおよびLSPRW -4週間のインキュベーション後、Abは変化しませんでした。 GNR-SiO 2 の安定性を確認しました -Ab。

の吸収スペクトル:GNR + SiO 2 + Ab(A)、GNR + SiO 2 (B)、およびanti- C。ネオフォルマンス 抗体(C)。 GNR-SiO 2 2つの吸収帯があります。520nm付近の弱い横方向表面プラズモン共鳴波長(TSPRW)と、808 nm付近の強い縦方向表面プラズモン共鳴波長(LSPRW)です。抗体と結合した後、GNR-SiO 2 のTSPRWおよびLSPRW -Abはそれぞれ540nmと835nmです

GNR-SiOのハウンズフィールド単位 2 -絶対測定

GNR-SiO 2 のハウンズフィールド単位(Hu) -臨床CTによって評価されたAb。図4は、0.04〜4 mg / mLのGNR-SiO 2 の範囲のCT画像を示しています。 -Ab。 GNR-SiO 2 の濃度として -Abが増加し、CT信号強度が継続的に増加しました。図3に示すように、GNR-SiO 2 の関数としてのHu -Ab濃度は、相関性の高い線形関係を示します( R 2 =0.9903)、次の典型的な方程式で表されます: y =12.52 x +11.971。これらの結果は、GNR-SiO 2 -Abは、ポジティブX線/ CTイメージング造影剤としての潜在的な用途があります。

GNR-SiO 2 のハウンズフィールド単位 -Ab。 a GNR-SiO 2 のinvitroCT画像 -AbをPBSに懸濁。各サンプルの濃度(mg / mL)は、それぞれの画像の上部に表示されています。 b GNR-SiO 2 のCT減衰プロット -0.04〜4 mg / mLの範囲のさまざまな濃度のAb

Cの添付ファイル。ネオフォルマンス GNR-SiO 2 へのセル -Ab

TEM画像は Cの形態的特徴を示しています。ネオフォルマンス 細胞および真菌-抗体-ナノロッド複合体。これらのセルの直径は2〜20μmです。図5aは、 CのTEM画像を示しています。ネオフォルマンス 多糖類カプセルに囲まれた細胞。これらの細胞は、構造に結合することなく、直径4〜6μmでした。図5bに示すように、 C。ネオフォルマンス 細胞はたくさんの凝集したGNR-SiO 2 で覆われています -Ab、抗体-ナノロッド複合体とインキュベートした後。真菌細胞をGNR-SiO 2 とインキュベートしました GNR-SiO 2 Cに取り付けられました。ネオフォルマンス。 私たちの結果は、GNR-SiO 2 図5cに示すように散らばっていました。私たちの研究は、 C。ネオフォルマンス 細胞はGNR-SiO 2 と結合できます -選択的にアブ。

TEM画像は、GNR-SiO 2 間の相互作用を示しています -Abおよび C。ネオフォルマンス 細胞。 a CのTEM画像。ネオフォルマンス 細胞。 b 真菌-抗体-ナノロッド複合体のTEM画像。 c CのTEM画像。ネオフォルマンス GNR-SiO 2 とインキュベートした細胞

真菌-抗体-ナノロッド複合体のinvitroCTスキャン

メーカーの標準表示プログラム(フィリップスポータル、フィリップスヘルスケア、ベスト、オランダ)を介してCT信号強度の定量分析を実行しました。図6は、3つのグループのX線減衰値を示しています。 G + Nグループの値は、GおよびNグループの値よりも有意に高かった。さらに、GグループのX線減衰値はNグループのX線減衰値よりも有意に高かった。この結果は、以前の文献[31]の発見と一致しています。

a b 異なるグループのinvitroCTスキャン。 G + Nグループの値は、GおよびNグループの値よりも有意に高かった。さらに、GグループのX線減衰値はNグループのX線減衰値よりも大幅に高かった

光熱療法のinvitro効果

CellTiter-Glo®発光装置で細胞生存率アッセイを実行することにより、細胞の生存率を評価しました。照射されていない細胞は、NIR照射された細胞よりも生存率が高かった( P <0.05)。さらに、真菌の生存率は、GNR-SiO 2 と結合した細胞よりも高かった。 -NIR照射後のAb( P <0.05)。さらに、細胞は真菌-抗体-ナノロッド複合体( P )よりも高い生存率を示しました。 <0.05)。図7は、 Cの実行可能性の変化を明確に示しています。ネオフォルマンス 異なる処理の細胞。照射後、 C。ネオフォルマンス 細胞は光熱損傷を受け、細胞の正常な構造が破壊されました。図8に示すように、細胞は萎縮性、不規則性、崩壊性の外観を示しました。特徴的な多糖類莢膜が損傷しました。

異なる方法で処理された細胞の生存率。照射されていない細胞は、NIR照射された細胞よりも生存率が高かった( P <0.05)。さらに、真菌の生存率は、GNR-SiO 2 と結合した細胞の生存率よりも高かった。 -NIR照射後のAb( P <0.05)。さらに、細胞は真菌-抗体-ナノロッド複合体( P )よりも高い生存率を示しました。 <0.05)

a b TEM画像は、 Cの光熱損傷を示しています。ネオフォルマンス GNR-SiO 2 と結合したセル -Ab。細胞は、萎縮性、不規則性、および崩壊した外観を示した。特徴的な多糖類莢膜が損傷した

ディスカッション

シリカにはポリマーに比べて多くの利点があります[32]。関連する準備プロセスは非常に簡単であり、シリカシェルの厚さを目的のサイズと多孔度に変えることができます。さらに、シリカは非常に安定しており、生体適合性があり、pHの変化による膨潤や多孔性の変化がなく、微生物の攻撃に対して脆弱ではありません。さらに、シリカは、シラン化学とバイオターゲティング用の市販の有機ケイ素試薬を使用して、さまざまな官能基で表面修飾が容易です。シリカコーティングされたGNRは、GNRの優れた光学特性を保持し、高エネルギー照射下での熱安定性を向上させることができます。私たちの研究では、シリカでコーティングされ、抗Cと結合した後。ネオフォルマンス 抗体、GNRは両方とも、周囲の媒体の屈折率の増加により、表面プラズモン共鳴ピークの赤方偏移を示しました[32、33]。結果はまた、サンプルのサイズが修正および結合後にますます大きくなることを示した。これらのデータは、金ナノ粒子を抗Cとの結合に成功したことを示しています。ネオフォルマンス 抗体。ただし、GNR-SiO 2 の可能性を排除することはできません。 傷口は抗体と結合した後、細胞を結合させる特別な力を持っており、今後さらに研究を進めていきます。この研究では、GNR-SiO 2 の取り付けに成功しました。 -単純な抗原抗体反応を介して細胞カプセルに吸収します。さらに、複合体が細胞カプセル上の抗原を標的にすることを確実にすることに成功しました。

GNRは、過去10年間で広く注目を集めています。ハインフェルト他[34]は、GNRがX線造影剤として使用できることを最初に報告しました。 GNRは、条件付き造影剤であるヨウ素化分子に比べていくつかの利点があります。原子番号と電子密度が高いため、GNRは比較的高いX線減衰係数を示します。金の原子番号と電子密度(79および19.32 g / cm 3 、)はヨウ素よりも高い(53および4.9 g / cm 3 ) [7]。 X線造影剤としてのヨウ素には、腎毒性や重度のアレルギー反応など、多くの深刻な副作用があります。ただし、GNRはヨウ素造影剤よりもはるかに長く体内に留まります。つまり、画像を観察するのに十分な時間があります。さらに、GNRは、ペプチドや抗体などのさまざまな分子による表面機能化を介して、癌細胞、ウイルス、および細菌を標的にすることができます。 Reuveni etal。 [31]は、いくつかの異なるタイプの分子がGNRの表面に付着できることを示しています。この研究では、GNR-SiO 2 の濃度の増加とともに、CT信号強度が継続的に増加しました。 -Ab、より明るい画像になります。 GNR-SiO 2 -Abは、X線/ CTイメージング造影剤およびGNRとして有意な正の可能性を示しました。金ナノロッドのX線吸収は、表面改質を行っても影響を受けませんでした。これらのデータは、GNR-SiO 2 のX線減衰特性を示しています。 -表面改質の結果、Abは大きく変化しませんでした。これは、以前の文献[35,36,37]で報告された発見と一致しています。表面機能化は、関心のある特定のサイトへのGNRのパッシブまたはアクティブなターゲティングを可能にする強力なツールです。私たちの研究では、GNR-SiO 2 の取り付けに成功しました - Cのカプセルに腹を立てる。ネオフォルマンス 。さらに、 CのターゲットCTイメージングを実施しながら、これらの抗体結合粒子をナノプローブとして使用できるかどうかを判断しました。ネオフォルマンス invitroでの細胞。 CのCT画像を観察した。ネオフォルマンス PBSに分散した細胞は、 Cに由来する画像と非常によく似ているように見えた。ネオフォルマンス 細胞は水に分散しました。しかし、真菌の画像と軟組織を区別することは困難です。抗体は、 Cの表面に結合することにより、GNRのはるかに大きな凝集を誘発することができます。ネオフォルマンス セルは、これまでよりもはるかに高い減衰値をもたらします。したがって、真菌の識別可能なX線減衰をうまく達成することができます。私たちの結果に基づいて、 Cの検出。ネオフォルマンス CTイメージングによって達成され、診断に新たな機会をもたらす可能性があります。

GNRは腫瘍の光熱治療に広く使用されています[22、38、39]。私たちの調査によると、GNR-SiO 2 -Abは、 Cを破壊するための選択的なツールである可能性があります。ネオフォルマンス 細胞。我々の結果は、 Cの細胞膜を確認した。ネオフォルマンス 細胞は、NIRによって照射された後、修復不可能でひどく破壊されました。さらに、細胞の生存率は、未処理の細胞と比較して大幅に減少しました。これらの結果は、NIR放射線のみが Cの死を引き起こすことを示した。ネオフォルマンス 細胞。ただし、GNR-SiO 2 とインキュベートした細胞の生存率 -アブも落ち込んでいた。 GNR-SiO 2 とインキュベートした細胞内 -AbおよびNIR照射を受けた場合、細胞の生存率は他のグループと比較して大幅に低下しました。 GNR-SiO 2 -Abは真菌と選択的に結合し、NIR放射線の効果を改善しました。 GNR-SiO 2 -Abには、 Cに対する選択的な光熱治療効果の機能があります。ネオフォルマンス 細胞。効果のメカニズムはこれまで報告されていません。細胞膜の破壊は、おそらく照射による細胞死によって引き起こされたと推測されます。 Norman etal。 [18]は、 Pseudomonas aeruginosa の生存率を報告しました この種が照射にさらされ、特定の抗体と共有結合した金ナノロッドと結合すると、大幅に減少しました。これらの細胞はまた、NIR照射への曝露によって引き起こされた修復不可能な損傷を伴うひどく破壊された細胞膜の領域を示した。ナノ粒子がNIR放射にさらされると、ナノ粒子の爆発、衝撃波、気泡の形成、熱崩壊などのいくつかの要因により、細胞膜が損傷しました[40]。

この研究では、 Cの死亡または活動の低下。ネオフォルマンス 細胞は、細胞膜が熱エネルギーによって崩壊して破壊されたときに発生しました。ただし、この仮説を確認するには、さらに調査を行う必要があります。 C。ネオフォルマンス 細胞は、次の要因によって損傷を受けます:温度の局所的な上昇、ナノ粒子の爆発、衝撃波、気泡の形成、およびNIR放射によって引き起こされる熱崩壊。特に、 C。ネオフォルマンス NIR放射線のみに曝された場合、細胞は実質的に損傷を受けました。 GNR-SiO 2 がどのようにターゲットにされたかを説明する理由は2つ考えられます。 -Abは、 Cの光熱破壊を誘発することによってNIR放射を刺激します。ネオフォルマンス 細胞。 1つの可能性は、 Cのカプセル内にあることです。ネオフォルマンス セル、ターゲットGNR-SiO 2 -Abは局所的な温度上昇を引き起こします。 2番目の可能性は、GNR-SiO 2 間の抗原抗体反応によるものです。 -Abと Cのカプセル。ネオフォルマンス 細胞では、細胞壁と莢膜に構造変化があります。そのような変化のために、細胞は光熱処理に対してより敏感になるでしょう[41]。以前の研究では、金ナノロッドの毒性が低いことが確認されており[22、42、43]、invivoでの光熱療法の効果を調査するにはさらなる研究が必要です。私たちの研究で最も残念なのは、GNR-SiO 2 の積載量について話し合わなかったことです。 -Ab。今後の研究では、GNR-SiO 2 の負荷容量の関係に焦点を当てます。 -Abと光熱効果。

結論

GNR-SiO 2 の製造に成功しました - Cを対象としたAb。ネオフォルマンス 細胞。これらの特異的抗体結合金ナノロッドは、 CのX線減衰を増強した。ネオフォルマンス CT画像の細胞。我々の結果は、抗体によって媒介された免疫GNRが、 CにおけるNIR誘発光熱療法の効果を増加させたことを示した。ネオフォルマンス 細胞。さらに、GNR-SiO 2 -Abは、 Cの診断と治療における簡単な操作と低侵襲手術を可能にしました。ネオフォルマンス このアプローチの潜在的な臨床応用に焦点を当てた感染症。


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