熒光可激活型超小粒徑金納米棒分子探針在乳腺癌細(xì)胞診療一體化中的研究

熒光可激活型超小粒徑金納米棒分子探針在乳腺癌細(xì)胞診療一體化中的研究

趙飛翔李江王凌瑋武明豪張雪寧

300211天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院放射科

目的制備超小粒徑金納米棒（UGNRs）與熒光素相結(jié)合的熒光信號(hào)可激活診療一體化多功能分子探針，并評(píng)估其對(duì)腫瘤細(xì)胞的光熱治療效果。方法采用一步法合成UGNRs，使用巰基乙胺對(duì)其進(jìn)行修飾，利用巰基乙胺的—NH2與羧基化熒光素Cy5的—COOH進(jìn)行酰胺縮合將兩者相連，構(gòu)建熒光信號(hào)可激活的超小粒徑金納米棒（AUGNRs）。使用乳腺癌4T1細(xì)胞研究其細(xì)胞攝取能力和谷胱甘肽介導(dǎo)成像能力，并應(yīng)用808 nm激發(fā)光照射與AUGNRs共培養(yǎng)的4T1細(xì)胞，噻唑藍(lán)（MTT）比色法及鈣黃綠素-AM/碘化丙啶（Calcein-AM/PI）染色法觀察其光熱治療效果。結(jié)果成功制備了AUGNRs，其可被4T1細(xì)胞快速、高效地?cái)z取，并可產(chǎn)生Cy5熒光信號(hào)；其與4T1細(xì)胞共培養(yǎng)無明顯細(xì)胞毒性，在808 nm激光照射下可產(chǎn)生明顯的光熱效果，有效殺死4T1細(xì)胞。結(jié)論AUGNRs具有熒光可激活性，并可產(chǎn)生顯著的光熱效果有效殺傷腫瘤細(xì)胞。

超小粒徑金納米棒；光熱治療；熒光；谷胱甘肽

Fund program:Natural Science Foundation of Tianjin,China(13JCYBJC23800);Science and Technology Fund of Tianjin Municipal Health Bureau(2014KZ108)

0 引言

光熱治療是近年來興起的一種溫和、高效、不良反應(yīng)小的非侵入性腫瘤治療方法[1]。其主要機(jī)制是將光能轉(zhuǎn)化為熱能，升高腫瘤部位溫度，利用正常組織和腫瘤細(xì)胞對(duì)溫度耐受的差異，達(dá)到既使腫瘤細(xì)胞凋亡又不損傷正常組織的目的[2]。金納米棒（gold nanorods，GNRs）具有表面等離子共振（surface plasmon resonance，SPR）性質(zhì)，增大其長軸與短軸的比值，可使GNRs在600～900 nm產(chǎn)生強(qiáng)烈的縱向吸收峰（localized surface plasmon resonance，LSPR），進(jìn)而可將近紅外光（near-infrared，NIR）高效地轉(zhuǎn)換為熱能，在短時(shí)間內(nèi)快速提高照射部位的溫度，達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞的效果[3]。最新研究結(jié)果表明，GNRs的短軸＜10 nm時(shí)，具有更高的光熱轉(zhuǎn)換效率[4]，同時(shí)能有效降低NIR的照射劑量，進(jìn)一步降低治療的不良反應(yīng)。

為了實(shí)現(xiàn)GNRs在腫瘤治療中的特異性可視化成像，本研究設(shè)計(jì)了以超小粒徑金棒納米（ultrasmall goldnanorods，UGNRs）為模板[5]、谷胱甘肽（glutathione，GSH）[6]為激活劑介導(dǎo)熒光信號(hào)釋放、診療一體化多功能分子探針——可激活的超小粒徑金納米棒（activatable ultrasmall gold nanorods，AUGNRs），并研究其體外診療效果。Cy5與UGNRs連結(jié)后，由于熒光共振能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)，Cy5的熒光信號(hào)被淬滅；而腫瘤細(xì)胞內(nèi)高濃度的GSH可特異性置換AUGNRs表面的巰基乙胺-Cy5，當(dāng)Cy5與UGNRs分離后，熒光共振能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)消失，Cy5的熒光信號(hào)恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)熒光信號(hào)“關(guān)閉-開放”的可激活性。

1 材料與方法

1.1 主要材料與儀器

鹽酸、硝酸銀、抗壞血酸、氯金酸、硼氫化鈉、十六烷基三甲基溴化銨（hexadecyltrimethylammonium bromide，CTAB）、巰基乙胺、噻唑藍(lán)（thiazolyl blue tetrazolium bromide，MTT）、鈣黃綠素-AM（Calcein-AM）、碘化丙啶（propidium iodide，PI）、4'，6-二脒基-2-苯基吲哚（4'，6-diamidino-2-phenylindole，DAPI）（美國Sigma-Aldrich公司），熒光染料Cy5（上海安格利藥物科技）。小鼠乳腺癌細(xì)胞系4T1（天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院分子影像實(shí)驗(yàn)室凍存）。

JEOL-2010F透射電子顯微鏡（transmission electron microscopy，TEM）（日本JEOL公司），紫外-可見分光光度計(jì)（美國PerkinElmer公司），Zeta電位/水合粒徑檢測(cè)儀（英國Worcestershire公司），Maestro EX小動(dòng)物熒光成像儀（美國CRI Maestro公司），Thermo Varioskan Flash 3001酶標(biāo)儀（芬蘭Thermo Fisher Scientific公司），808 nm激光發(fā)射器（中國長春電子光學(xué)科技有限公司），IX70-141熒光顯微鏡（日本Olympus公司）。

1.2 方法

1.2.1 UGNRs的制備

UGNRs的合成參照文獻(xiàn)[7]。將10 ml CTAB溶液（濃度為0.2 mol/L）與10 ml氯金酸溶液（1 mmol/L）混合，置于30℃水浴中溫和攪拌；隨后，依次加入580 μl硝酸銀（4 mmol/L）、48 μl鹽酸、140 μl抗壞血酸（0.1 mol/L）；待溶液由金黃色變?yōu)闊o色后，加入30 μl硼氫化鈉溶液（0.01 mol/L），快速攪拌30 s；30℃水浴中靜置6 h后以12 000×g離心15 min，去除上清液即得UGNRs。

1.2.2 AUGNRs的制備

將以上得到的UGNRs溶解于8 ml去離子水中，加入0.1 ml質(zhì)量濃度為1 mg/ml的巰基乙胺溶液，室溫?cái)嚢? h；隨后以12 000×g離心15 min，去除上清液，并用10 ml去離子水洗滌3次，去除被巰基乙胺置換下的CTAB和游離的巰基乙胺；再向巰基乙胺-UGNRs溶液中加入0.8 ml質(zhì)量濃度為1 μg/ml的Cy5-COOH溶液，室溫?cái)嚢? h，12 000×g離心15 min，去除上清液，并用10 ml去離子水洗滌3次，最終得到AUGNRs。

1.2.3 AUGNRs的表征

納米粒子（約2 mg）在測(cè)量前用去離子水重懸并超聲。AUGNRs的平均粒徑、粒徑分布和Zeta電位均通過Zeta電位/水合粒徑檢測(cè)儀測(cè)量，每項(xiàng)各測(cè)定3次。紫外吸收光譜通過紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)量。納米粒子的形態(tài)通過TEM觀察。

1.2.4 AUGNRs的熒光釋放

將等量UGNRs、AUGNRs、游離的Cy5溶液、AUGNRs與GSH混合液分別加入1.5 ml的離心管中，置于小動(dòng)物熒光成像儀中于640 nm激發(fā)光下成像，隨后通過熒光分光光度計(jì)測(cè)定640 nm激發(fā)光下各溶液的熒光發(fā)射信號(hào)及強(qiáng)度。同時(shí)，取質(zhì)量濃度為400 μg/ml的AUGNRs 0.2 ml于96孔板中，分別加入10 mmol/L的GSH和磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS），使用多功能酶標(biāo)儀連續(xù)監(jiān)測(cè)4 h內(nèi)640 nm激發(fā)光下各孔中溶液的熒光強(qiáng)度。

1.2.5 AUGNRs的生物相容性檢測(cè)

4T1細(xì)胞用含體積分?jǐn)?shù)為10%胎牛血清、100 U/mL青霉素和質(zhì)量濃度為100 mg/ml鏈霉素的1640培養(yǎng)基，于5%CO2、37℃的環(huán)境下培養(yǎng)。采用MTT比色法檢測(cè)AUGNRs的細(xì)胞毒性。將4T1細(xì)胞按8 000/孔的密度接種到96孔板中，培養(yǎng)24 h。分別加入不同質(zhì)量濃度（12.5、25.0、50.0、100.0、200.0、400.0 μg/ml）的AUGNRs共培養(yǎng)24 h，對(duì)照組加入等體積的PBS；隨后吸去懸液，加入MTT質(zhì)量濃度為5 mg/ml的細(xì)胞培養(yǎng)液繼續(xù)孵育4 h；吸去懸液，加入120 μl二甲基亞砜，37℃下溫和振蕩15 min，使用多功能酶標(biāo)儀測(cè)定490 nm處的吸光度（A）值。以對(duì)照組的A值為100%，計(jì)算加入不同質(zhì)量濃度AUGNRs后的細(xì)胞存活率。

1.2.6 AUGNRs的光熱轉(zhuǎn)換效果

量取0.8 ml不同質(zhì)量濃度（12.5、25.0、50.0、100.0 μg/ml）的AUGNRs，使用808 nm激光發(fā)射器，以1.5 W/cm2的功率照射5 min，每30秒測(cè)1次實(shí)時(shí)溫度（PBS為對(duì)照組）。隨后，取照射后的AUGNRs溶液測(cè)其紫外-可見-近紅外吸收光譜。

1.2.7 細(xì)胞攝取

將4T1細(xì)胞按40 000/孔的密度接種到24孔板中，培養(yǎng)24 h；吸去懸液，加入無血清1640培養(yǎng)液孵育2 h；隨后分別加入質(zhì)量濃度均為400 μg/ml的UGNRs和AUGNRs，PBS為對(duì)照組，孵育2 h；吸去懸液，用PBS洗滌細(xì)胞3次，加入質(zhì)量濃度為0.1 mg/ml的DAPI溶液，室溫避光孵育30 min，使用熒光顯微鏡觀察細(xì)胞。

1.2.8 AUGNRs的細(xì)胞光熱實(shí)驗(yàn)

將4T1細(xì)胞按8 000/孔的密度接種到96孔板中，培養(yǎng)24 h；分別加入不同質(zhì)量濃度（12.5、25.0、50.0、100.0、200.0、400.0 μg/ml）的AUGNRs共培養(yǎng)24 h，對(duì)照組加入等體積的PBS；隨后吸去懸液，加入200 μl細(xì)胞培養(yǎng)液，用808 nm的NIR激發(fā)光以1.5 W/cm2的功率照射5 min，使用1.2.5節(jié)所述的MTT比色法檢測(cè)細(xì)胞存活率；最后用Calcein-AM/PI對(duì)4T1細(xì)胞進(jìn)行雙染色，于熒光顯微鏡下觀察。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間數(shù)據(jù)比較采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與討論

2.1 AUGNRs的制備與表征

采用一步法制備得到CTAB包覆的UGNRs。利用巰基與金表面可高效形成S—Au鍵的特性，使用巰基乙胺置換UGNRs表面的CTAB，隨后巰基乙胺包覆的UGNRs與羧基化的熒光染料Cy5通過氨基與羧基縮合形成酰胺鍵相連，制備得到AUGNRs。由TEM圖（圖1A）可見，UGNRs呈棒狀結(jié)構(gòu)，尺寸分布相對(duì)均一且分散性良好。通過TEM軟件估測(cè)UGNRs的縱向平均長度約18 nm，橫向平均寬度約4 nm，即長徑比約為4.5。圖1B為AUGNRs的紫外-可見-近紅外吸收光譜，AUGNRs在520 nm處有1個(gè)較低的橫向吸收峰，在810 nm處有1個(gè)更高的LSPR，這表明AUGNRs可吸收810 nm附近的NIR光。圖1C顯示通過動(dòng)態(tài)光散射所測(cè)AUGNRs的水合粒徑為（14.7±2.7）nm，這有利于細(xì)胞對(duì)其攝取。由圖1D可知，CTAB-UGNRs、巰基乙胺-UGNRs和AUGNRs的Zeta電位分別為（34.19±1.81）、（14.84± 1.00）、（10.12±1.15）mV。其中CTAB帶強(qiáng)正電荷，巰基乙胺帶弱正電荷，巰基乙胺-UGNRs的Zeta電位較CTAB-UGNRs降低，說明UGNRs表面的CTAB被巰基乙胺所置換；而AUGNRs的Zeta電位較巰基乙胺-UGNRs降低則表明Cy5-COOH與巰基乙胺所帶的—NH2縮合形成酰胺鍵。

圖1 AUGNRs的表征

2.2 GSH介導(dǎo)AUGNRs的熒光復(fù)性

有文獻(xiàn)報(bào)道，正常組織細(xì)胞中GSH的濃度為0.005 mmol/L，而在多數(shù)腫瘤細(xì)胞中，GSH的濃度可顯著升高至2～10 mmol/L[8]；GSH可特異、高效地降解S—Au鍵，當(dāng)S—Au鍵被降解以后，巰基乙胺-Cy5與GNRs分離，GNRs對(duì)Cy5的淬滅效應(yīng)消失，使Cy5的熒光得以恢復(fù)。以上兩點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)AUGNRs內(nèi)Cy5熒光信號(hào)“淬滅-恢復(fù)”的轉(zhuǎn)變提供了可能[9]。如圖2A所示，使用小動(dòng)物熒光成像儀對(duì)UGNRs、AUGNRs、游離Cy5、AUGNRs與10 mmol/L GSH的混合液進(jìn)行成像，僅有AUGNRs與GSH的混合液和游離的Cy5可檢測(cè)到熒光信號(hào)。隨后使用熒光分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果顯示AUGNRs在無GSH存在的情況下，熒光強(qiáng)度幾乎為0；而當(dāng)AUGNRs與10 mmol/L的GSH溶液混合時(shí)，熒光強(qiáng)度顯著升高，且熒光信號(hào)的波長與游離Cy5的波長均為645 nm。上述結(jié)果表明，GSH可高效恢復(fù)AUGNRs中Cy5的熒光，這為實(shí)現(xiàn)熒光介導(dǎo)腫瘤的可視化治療提供了可能。圖2B所示為連續(xù)4 h監(jiān)測(cè)AUGNRs與10 mmol/L的GSH溶液混合后的熒光強(qiáng)度。熒光強(qiáng)度在加入GSH后5 min內(nèi)快速升高至最大值，隨后降低一定強(qiáng)度后達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，且在4 h內(nèi)無明顯降低，這表明AUGNRs產(chǎn)生的熒光信號(hào)可在較長時(shí)間內(nèi)保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的強(qiáng)度區(qū)間內(nèi)。

2.3 AUGNRs的光熱性質(zhì)

圖3A所示為不同質(zhì)量濃度（12.5、25.0、50.0、100.0 μg/ml）的AUGNRs的光熱效果。在波長為808 nm的激發(fā)光以1.5 W/cm2的功率照射下，AUGNRs的溫度在5 min內(nèi)明顯上升，且25 μg/ml AUGNRs的溫度可達(dá)45℃，達(dá)到對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷效果，且光熱效果隨AUGNRs質(zhì)量濃度的增高而升高；而作為對(duì)照組的水在5 min內(nèi)僅增加了1.7℃，表明NIR對(duì)水的加熱效果很小。圖3B為照射前后AUGNRs的紫外-可見-近紅外吸收光譜，照射后AUGNRs的LSPR僅有10 nm左右的紅移，表明NIR的照射對(duì)AUGNRs的結(jié)構(gòu)和性能無顯著影響。2.4AUGNRs的細(xì)胞攝取

為將AUGNRs用于細(xì)胞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行效果評(píng)估，首先需證明其可有效地被腫瘤細(xì)胞所攝取。文獻(xiàn)報(bào)道，乳腺癌4T1細(xì)胞內(nèi)高表達(dá)GSH，而GSH可介導(dǎo)AUGNRs的熒光恢復(fù)。圖4所示為熒光顯微鏡下4T1細(xì)胞分別與AUGNRs、UGNRs、PBS共培養(yǎng)2 h后的圖像，其中藍(lán)色為DAPI，表示細(xì)胞核，紅色為Cy5。由圖4可知，UGNRs和PBS組中均無紅色熒光出現(xiàn)；而AUGNRs組中紅色熒光大量出現(xiàn)于細(xì)胞核周圍，表明AUGNRs可高效地被腫瘤細(xì)胞攝取，并可被腫瘤細(xì)胞內(nèi)高表達(dá)的GSH介導(dǎo)實(shí)現(xiàn)Cy5的熒光恢復(fù)。

2.5 AUGNRs的生物相容性和光熱治療效果評(píng)價(jià)

4T1細(xì)胞與AUGNRs共培養(yǎng)24 h后的細(xì)胞存活率、4T1細(xì)胞與AUGNRs共培養(yǎng)24 h后再使用808 nm的NIR以1.5 W/cm2的功率照射5 min后的細(xì)胞存活率如圖5A所示。當(dāng)未給予NIR照射時(shí)，即使AUGNRs的質(zhì)量濃度高達(dá)400 μg/ml，細(xì)胞存活率仍有93%左右；在給予808 nm的NIR照射后，細(xì)胞存活率明顯降低，且AUGNRs的質(zhì)量濃度越高，細(xì)胞存活率越低，當(dāng)AUGNRs的質(zhì)量濃度為400μg/ml時(shí)，細(xì)胞存活率僅為17.6%，與未給予NIR照射時(shí)相同質(zhì)量濃度AUGNRs下的細(xì)胞存活率相比，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。圖5B、5C為使用Calcein-AM與PI分別對(duì)與質(zhì)量濃度為400 μg/ml的AUGNRs共培養(yǎng)24 h后給予NIR與未給予NIR處理的4T1細(xì)胞進(jìn)行染色后所得的熒光顯微圖，其中由PI染色的死細(xì)胞為紅色，由Calcein-AM染色的活細(xì)胞為綠色。所得結(jié)果與MTT比色法測(cè)得結(jié)果相一致，給予NIR照射后，4T1細(xì)胞大量死亡，而未給予NIR照射時(shí)，細(xì)胞幾乎不受影響。以上結(jié)果表明，AUGNRs對(duì)4T1細(xì)胞所造成的毒性小，具有良好的生物相容性；同時(shí)，在給予NIR照射后，其可產(chǎn)生明顯的光熱效果，有效殺死4T1腫瘤細(xì)胞。

3 結(jié)論

本研究成功制備了熒光信號(hào)可激活的診療一體化多功能分子探針——AUGNRs，并對(duì)其粒徑、形態(tài)、Zeta電位及紫外-可見-近紅外吸收光譜進(jìn)行了表征。光熱特性研究結(jié)果表明，AUGNRs可有效地將NIR轉(zhuǎn)化為熱能，并在短時(shí)間內(nèi)快速升溫；而熒光釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，AUGNRs在GSH存在的情況下可實(shí)現(xiàn)熒光信號(hào)由“關(guān)閉”狀態(tài)向“激活”狀態(tài)的轉(zhuǎn)變；細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，AUGNRs可被乳腺癌4T1細(xì)胞高效、快速地?cái)z取，并可檢測(cè)到Cy5的熒光信號(hào)；探針生物相容性實(shí)驗(yàn)和4T1腫瘤細(xì)胞光熱治療實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，AUGNRs在無NIR照射下，對(duì)細(xì)胞生長無明顯影響，而在給予NIR照射后，則可有效殺傷腫瘤細(xì)胞。本研究為GNRs在臨床腫瘤特異性診斷與光熱治療中的應(yīng)用提供了新思路。

利益沖突無

（圖2、3、5見插頁6-9，圖4見插頁6-10）

[1]Alkilany AM,Thompson LB,Boulos SP,et al.Gold nanorods:their potential for photothermal therapeutics and drug delivery,tempered by the complexity of their biological interactions[J].Adv Drug Deliv Rev,2012,64(2):190-199.DOI:10.1016/j.addr.2011.03.005.

[2]Choi WI,Sahu A,Kim YH,et al.Photothermal cancer therapy and imaging based on gold nanorods[J].Ann Biomed Eng,2012,40(2): 534-546.DOI:10.1007/s10439-011-0388-0.

[3]陸耀紅,傅深.金納米微粒的光熱治療及放療增敏研究[J].天津醫(yī)藥,2011,39(11):1080-1083.DOI:10.3969/j.issn.0253-9896. 2011.11.040.

Lu YH,Fu S.Study on gold nanoparticles for photothermal therapeutics and radiotherapy[J].Tianjin Med J,2011,39(11):1080-1083.DOI:10.3969/j.issn.0253-9896.2011.11.040.

[4]Chen HJ,Shao L,Ming T,et al.Understanding the photothermal conversion efficiency of gold nanocrystals[J].Small,2010,6(20): 2272-2280.DOI:10.1002/smll.201001109.

[5]Ali MR,Snyder B,El-Sayed MA.Synthesis and optical properties of small Au nanorods using a seedless growth technique[J].Langmuir, 2012,28(25):9807-9815.DOI:10.1021/la301387p.

[6]Crawford SE,Andolina CM,Smith AM,et al.Ligand-mediated"turn on,"high quantum yield near-infrared emission in small gold nanoparticles[J].J Am Chem Soc,2015,137(45):14423-14429.DOI: 10.1021/jacs.5b09408.

[7]王新環(huán),韓秋森,李婧影,等.無種子法納米金棒的制備及其對(duì)腫瘤細(xì)胞光熱治療效應(yīng)研究[J].物理化學(xué)學(xué)報(bào),2014,30(7): 1363-1369.DOI:10.3866/PKU.WHXB201405063.

Wang XH,Han QS,Li JY,et al.Seedless synthesis of gold nanorods and applications in photo-thermal cancer therapy[J].Acta Phys-Chim Sin,2014,30(7):1363-1369.DOI:10.3866/PKU.WHXB201405063.

[8]聶立紅,王聲湧,胡毅玲.谷胱甘肽硫—轉(zhuǎn)移酶研究進(jìn)展[J].中國病理生理雜志,2000,16(11):1240-1243.DOI:10.3321/j.issn:1000-4718.2000.11.024.

Nie LH,Wang SY,Hu YL.Advances in glutathione S-transferases research[J].Chin J Pathophysiol,2000,16(11):1240-1243.DOI: 10.3321/j.issn:1000-4718.2000.11.024.

[9]倪韶青,壽洪初,趙正言,等.谷胱甘肽硫—轉(zhuǎn)移酶與疾病和化療[J].中國藥學(xué)雜志,2005,40(20):1530-1533,1541.DOI: 10.3321/j.issn:1001-2494.2005.20.004.

Ni SQ,Shou HC,Zhao ZY,et al.Glutathione S-transferases in diseases and cancer chemotherapy[J].Chin Pharm J,2005,40(20): 1530-1533,1541.DOI:10.3321/j.issn:1001-2494.2005.20.004.

ObjectiveTo develop a fluorescence signal activatable multifunctional molecular probe with theranostics function through combining ultrasmall gold nanorods(UGNRs)with fluorescein,and to evaluate its therapeutic effect on photothermal therapy(PTT)in breast cancer cells.MethodsThe UGNRs were synthesized by the one-pot seedless method,then the functionalized modification of UGNRs were conducted using cysteamine. Finally,the activatable ultrasmall gold nanorods(AUGNRs)were synthesized by amide condensation of—NH2of cysteamine and—COOH of carboxylated fluorescein Cy5.The cell uptake ability and GSH-mediated imaging ability of AUGNRs were studied using breast cancer 4T1 cells.4T1 cells co-cultured with AUGNRs were irradiated with 808 nm excitation light,and the PTT effects were assessed by MTT colorimetric staining and calcein-AM/PI staining. ResultsThe AUGNRs were synthesized successfully,which could be uptaken by 4T1 cells quickly and efficiently, and could achieve intracellular glutathione(GSH)triggered fluorescence recovery.No obvious cytotoxicity of AUGNRs to 4T1 cells was observed in the co-cultivation.Moreover,obvious PTT effects could be induced by 808 nm laser,which could effectively kill 4T1 cancer cells.ConclusionThe fluorescence signals of AUGNRs can be induced by intracellular GSH,and tumor cell destruction can be achieved by 808 laser-excitated PTT effects.

Ultrasmall gold nanorods;Photothermal therapy;Fluorescence;Glutathione

Zhang Xuening,Email:luckyxn_tianjin@163.com

天津市自然科學(xué)基金（13JCYBJC23800）；天津市衛(wèi)生局科技基金（2014KZ108）

2016-08-20）

張雪寧，Email:luckyxn_tianjin@163.com

10.3760/cma.j.issn.1673-4181.2016.06.003

Activatable ultrasmall gold nanorods for theranostics in breast cancer cellsZhao Feixiang,Li Jiang,Wang Lingwei,Wu Minghao,Zhang Xuening

Department of Radiology,Second Hospital of Tianjin Medical University,Tianjin 300211,China