ข่าว

ขอบคุณสำหรับการเยี่ยมชม Nature.comเวอร์ชันของเบราว์เซอร์ที่คุณใช้มีการรองรับ CSS ที่จำกัดเพื่อประสบการณ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์ที่อัปเดต (หรือปิดใช้งานโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer)ในระหว่างนี้ เพื่อให้ได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง เราจะแสดงผลไซต์โดยไม่มีสไตล์และ JavaScript
สารไวแสงที่มีประสิทธิภาพมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้การส่องไฟทางคลินิกอย่างแพร่หลายอย่างไรก็ตาม สารไวแสงทั่วไปมักได้รับผลกระทบจากการดูดซึมความยาวคลื่นสั้น ความคงตัวของแสงไม่เพียงพอ ผลผลิตควอนตัมต่ำของชนิดออกซิเจนปฏิกิริยา (ROS) และการดับ ROS ที่เหนี่ยวนำโดยการรวมกลุ่มในที่นี้ เรารายงานตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงเหนืออินฟราเรด (NIR) ซูปราโมเลคิวลาร์ (RuDA) ที่อาศัยการรวมตัวของสารประกอบเชิงซ้อนออร์กาโนเมทัลลิก Ru(II)-arene ในสารละลายที่เป็นน้ำRuDA สามารถสร้างออกซิเจนสายเดี่ยว (1O2) ในสถานะรวมเท่านั้น และแสดงพฤติกรรมการสร้าง 1O2 ที่เกิดจากการรวมกลุ่มอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกระบวนการครอสโอเวอร์ระหว่างระบบเสื้อกล้าม - แฝดสามภายใต้การกระทำของแสงเลเซอร์ 808 นาโนเมตร RuDA แสดงผลผลิตควอนตัม 1O2 ที่ 16.4% (สีเขียวอินโดไซยานีนที่ผ่านการรับรองโดย FDA: ΦΔ=0.2%) และประสิทธิภาพการแปลงความร้อนด้วยแสงสูงที่ 24.2% (แท่งนาโนทองคำเชิงพาณิชย์) ที่มีความคงตัวของแสงที่ดีเยี่ยม: 21.0%, นาโนเชลล์ทองคำ: 13.0%).นอกจากนี้ RuDA-NPs ที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีสามารถสะสมที่ตำแหน่งเนื้องอกได้ ทำให้เกิดการถดถอยของเนื้องอกอย่างมีนัยสำคัญในระหว่างการรักษาด้วยโฟโตไดนามิก โดยปริมาตรเนื้องอกในร่างกายลดลง 95.2%การบำบัดด้วยโฟโตไดนามิกที่เสริมการรวมกลุ่มนี้เป็นกลยุทธ์สำหรับการพัฒนาสารไวแสงด้วยคุณสมบัติโฟโตฟิสิกส์และเคมีเชิงแสงที่ดี
การรักษาด้วยโฟโตไดนามิก (PDT) เป็นวิธีการรักษาที่น่าสนใจสำหรับโรคมะเร็งเนื่องจากมีข้อได้เปรียบที่สำคัญ เช่น การควบคุมระยะเวลาพักฟื้นที่แม่นยำ การไม่ลุกลาม การดื้อยาเพียงเล็กน้อย และการลดผลข้างเคียง 1,2,3ภายใต้การฉายรังสีแสง สารไวแสงที่ใช้สามารถถูกกระตุ้นเพื่อสร้างสายพันธุ์ออกซิเจนที่มีปฏิกิริยาสูง (ROS) ซึ่งนำไปสู่การตายของเซลล์/เนื้อร้าย หรือการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน4,5 อย่างไรก็ตาม สารไวแสงทั่วไปส่วนใหญ่ เช่น คลอรีน พอร์ไฟริน และแอนทราควิโนน มีการดูดซับความยาวคลื่นค่อนข้างสั้น (ความถี่ < 680 นาโนเมตร) จึงส่งผลให้แสงแทรกผ่านได้ไม่ดีเนื่องจากการดูดซับโมเลกุลทางชีววิทยาที่รุนแรง (เช่น ฮีโมโกลบินและเมลานิน) ใน ภูมิภาคที่มองเห็นได้6,7 อย่างไรก็ตาม สารไวแสงทั่วไปส่วนใหญ่ เช่น คลอรีน พอร์ไฟริน และแอนทราควิโนน มีการดูดซับความยาวคลื่นค่อนข้างสั้น (ความถี่ < 680 นาโนเมตร) จึงส่งผลให้แสงแทรกผ่านได้ไม่ดีเนื่องจากการดูดซับโมเลกุลทางชีววิทยาที่รุนแรง (เช่น ฮีโมโกลบินและเมลานิน) ใน ภูมิภาคที่มองเห็นได้6,7 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. อย่างไรก็ตาม สารไวแสงทั่วไปส่วนใหญ่ เช่น คลอรีน พอร์ไฟริน และแอนทราควิโนนมีการดูดซับความยาวคลื่นที่ค่อนข้างสั้น (< 680 นาโนเมตร) ส่งผลให้แสงแทรกผ่านได้ไม่ดีเนื่องจากการดูดซับโมเลกุลทางชีววิทยาอย่างรุนแรง (เช่น เฮโมโกลบินและเมลานิน) เข้าสู่บริเวณที่มองเห็นได้6,7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 นาโนเมตร），因此由于对生物分子（如血红蛋白和黑色素）的强烈吸收， 。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 分 的 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 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. อย่างไรก็ตาม สารไวแสงแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ เช่น คลอรีน พอร์ไฟริน และแอนทราควิโนนมีการดูดซับความยาวคลื่นที่ค่อนข้างสั้น (ความถี่ < 680 นาโนเมตร) เนื่องจากการดูดซับอย่างเข้มข้นของสารชีวโมเลกุล เช่น เฮโมโกลบินและเมลานิน ส่งผลให้แสงทะลุผ่านได้ไม่ดีพื้นที่ที่มองเห็นได้ 6.7ดังนั้นใกล้อินฟราเรด (NIR) ที่ดูดซับแสงที่เปิดใช้งานใน "หน้าต่างการรักษา" 700–900 นาโนเมตรจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการส่องไฟเนื่องจากใกล้แสงอินฟราเรดจะดูดซึมเนื้อเยื่อชีวภาพได้น้อยที่สุด จึงสามารถเจาะทะลุได้ลึกกว่าและเกิดความเสียหายจากแสงน้อยลง8,9
น่าเสียดายที่สารกระตุ้นแสงที่ดูดซับ NIR ที่มีอยู่โดยทั่วไปมีความคงตัวต่ำ ความสามารถในการสร้างออกซิเจนเดี่ยว (1O2) ต่ำ และการดับ 1O2 ที่เหนี่ยวนำให้เกิดการรวมกลุ่ม ซึ่งจำกัดการใช้งานทางคลินิกของพวกมัน10,11แม้ว่าจะมีความพยายามอย่างมากในการปรับปรุงคุณสมบัติโฟโตฟิสิกส์และโฟโตเคมิคอลของสารเซนซิไทเซอร์ด้วยแสงแบบธรรมดา จนถึงขณะนี้มีรายงานหลายฉบับที่รายงานว่าสารไวแสงที่ดูดซับ NIR สามารถแก้ปัญหาเหล่านี้ได้ทั้งหมดนอกจากนี้ สารไวแสงหลายตัวยังแสดงให้เห็นถึงการสร้าง 1O212,13,14 อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อฉายรังสีด้วยแสงที่สูงกว่า 800 นาโนเมตร เนื่องจากพลังงานโฟตอนลดลงอย่างรวดเร็วในบริเวณใกล้อินฟราเรดTriphenylamine (TFA) ในฐานะผู้ให้อิเล็กตรอนและ [1,2,5]thiadiazole-[3,4-i]dipyrido[a,c]phenazine (TDP) เป็นกลุ่มผู้รับอิเล็กตรอน ประเภท Donor-acceptor (DA) จะย้อมสีคลาส ของสีย้อม การดูดซับอินฟราเรดใกล้ ซึ่งได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางสำหรับการถ่ายภาพชีวภาพใกล้อินฟราเรด II และการบำบัดด้วยความร้อนจากแสง (PTT) เนื่องจากมีแถบแถบคาดที่แคบดังนั้น สีย้อมประเภท DA สามารถใช้สำหรับ PDT ที่มีการกระตุ้นใกล้ IR แม้ว่าจะไม่ค่อยได้รับการศึกษาว่าเป็นสารให้แสงสำหรับ PDT
เป็นที่ทราบกันดีว่าการข้ามระบบที่มีประสิทธิภาพสูง (ISC) ของสารไวแสงช่วยส่งเสริมการก่อตัวของ 1O2กลยุทธ์ทั่วไปสำหรับการพัฒนากระบวนการ ISC คือการเพิ่มประสิทธิภาพการมีเพศสัมพันธ์แบบสปิน-ออร์บิต (SOC) ของสารกระตุ้นแสงโดยการแนะนำอะตอมหนักหรือมอยอิตีอินทรีย์พิเศษอย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ยังคงมีข้อเสียและข้อจำกัดบางประการ19,20เมื่อเร็ว ๆ นี้ การประกอบตัวเองเหนือโมเลกุลได้ให้แนวทางอัจฉริยะจากล่างขึ้นบนสำหรับการประดิษฐ์วัสดุที่ใช้งานได้ในระดับโมเลกุล 21,22 โดยมีข้อดีมากมายในการบำบัดด้วยแสง: (1) สารไวแสงที่ประกอบเองอาจมีศักยภาพในการสร้างโครงสร้างริบบิ้นคล้ายกับโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ที่มีการกระจายระดับพลังงานที่หนาแน่นกว่าเนื่องจากวงโคจรที่ทับซ้อนกันระหว่างหน่วยการสร้างดังนั้นการจับคู่พลังงานระหว่างสถานะตื่นเต้นเสื้อกล้ามล่าง (S1) และสถานะตื่นเต้นสามเท่า (Tn) ใกล้เคียงจะได้รับการปรับปรุง ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับกระบวนการ ISC 23, 24(2) การประกอบ Supramolecular จะลดการคลายตัวที่ไม่ใช่การแผ่รังสีตามกลไกการจำกัดการเคลื่อนไหวภายในโมเลกุล (RIM) ซึ่งส่งเสริมกระบวนการ ISC 25, 26 ด้วย(3) การประกอบซุปเปอร์โมเลกุลสามารถปกป้องโมเลกุลภายในของโมโนเมอร์จากการเกิดออกซิเดชันและการย่อยสลายได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความเสถียรของแสงของสารไวแสงได้อย่างมากจากข้อดีข้างต้น เราเชื่อว่าระบบไวแสงเหนือโมเลกุลสามารถเป็นทางเลือกที่ดีในการเอาชนะจุดอ่อนของ PDT
คอมเพล็กซ์ที่ใช้ Ru(II) เป็นแพลตฟอร์มทางการแพทย์ที่มีแนวโน้มว่าจะนำไปใช้ในการวินิจฉัยและรักษาโรคได้ เนื่องจากมีคุณสมบัติทางชีวภาพที่เป็นเอกลักษณ์และน่าสนใจ 28,29,30,31,32,33,34นอกจากนี้ สภาวะที่ตื่นเต้นมากมายและคุณสมบัติ photophysicochemical ที่ปรับค่าได้ของสารเชิงซ้อนที่มีรูพรุนเป็นส่วนประกอบหลัก ให้ข้อได้เปรียบอย่างมากสำหรับการพัฒนาตัวรับแสงที่ใช้ Ru(II) 35,36,37,38,39,40ตัวอย่างที่น่าสังเกตคือ ruthenium(II) polypyridyl complex TLD-1433 ซึ่งขณะนี้อยู่ในการทดลองทางคลินิก Phase II เป็นตัวกระตุ้นแสงสำหรับการรักษามะเร็งกระเพาะปัสสาวะชนิดไม่แพร่กระจายของกล้ามเนื้อ (NMIBC)41นอกจากนี้ สารเชิงซ้อนของรูทีเนียม (II)เอรีนออร์แกโนเมทัลลิกยังถูกใช้อย่างกว้างขวางในฐานะตัวแทนเคมีบำบัดสำหรับการรักษามะเร็ง เนื่องจากมีความเป็นพิษต่ำและง่ายต่อการดัดแปลง42,43,44,45คุณสมบัติไอออนิกของสารเชิงซ้อนออร์กาโนเมทัลลิก Ru(II)-arene ไม่เพียงแต่ปรับปรุงความสามารถในการละลายที่ไม่ดีของ DA chromophores ในตัวทำละลายทั่วไปเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงการประกอบของ DA chromophores ด้วยนอกจากนี้ โครงสร้างแซนวิชครึ่งตัวปลอมของสารประกอบเชิงซ้อนออร์กาโนเมทัลลิกของ Ru(II)-arenes สามารถป้องกันการรวมตัวของ H ของโครโมฟอร์ประเภท DA ได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งจะช่วยอำนวยความสะดวกในการก่อตัวของการรวมตัวของ J ด้วยแถบดูดกลืนแบบเปลี่ยนสีแดงอย่างไรก็ตาม ข้อเสียโดยธรรมชาติของสารเชิงซ้อน Ru(II)-arene เช่น ความคงตัวต่ำและ/หรือการดูดซึมที่ไม่ดี อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการรักษาและฤทธิ์ในการทำงานของสารเชิงซ้อน arene-Ru(II)อย่างไรก็ตาม การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าข้อเสียเหล่านี้สามารถเอาชนะได้โดยการห่อหุ้มสารเชิงซ้อนของรูทีเนียมด้วยพอลิเมอร์ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพโดยการห่อหุ้มทางกายภาพหรือการคอนจูเกตแบบโควาเลนต์
ในงานนี้ เรารายงานสารเชิงซ้อนที่คอนจูเกต DA ของ Ru(II)-arene (RuDA) ที่มีทริกเกอร์ NIR ผ่านพันธะประสานระหว่างโครโมโซมของ DAD และมอยอิตี Ru(II)-areneสารเชิงซ้อนที่เป็นผลลัพธ์สามารถประกอบตัวเองเป็นถุงน้ำที่เป็นโลหะคล้ายโมเลกุลในน้ำเนื่องจากอันตรกิริยาที่ไม่ใช่โควาเลนต์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แอสเซมบลีซูปราโมเลกุลทำให้ RuDA มีคุณสมบัติการข้ามผ่านระหว่างระบบที่เหนี่ยวนำให้เกิดพอลิเมอไรเซชัน ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพ ISC อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับ PDT (รูปที่ 1A)เพื่อเพิ่มการสะสมของเนื้องอกและความเข้ากันได้ทางชีวภาพในร่างกาย Pluronic F127 (PEO-PPO-PEO) ที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ถูกใช้เพื่อห่อหุ้ม RuDA47,48,49 เพื่อสร้างอนุภาคนาโน RuDA-NP (รูปที่ 1B) ซึ่งทำหน้าที่เป็น PDT/ Dual- ที่มีประสิทธิภาพสูง โหมด ปตท. พร็อกซี่ในการส่องไฟมะเร็ง (รูปที่ 1C) RuDA-NP ถูกใช้เพื่อรักษาหนูเปลือยที่มีเนื้องอก MDA-MB-231 เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของ PDT และ PTT ในร่างกาย
ภาพประกอบแผนผังของกลไกโฟโตฟิสิกส์ของ RuDA ในรูปแบบโมโนเมอร์และแบบรวมสำหรับการบำบัดด้วยแสงมะเร็ง การสังเคราะห์ B RuDA-NP และ C RuDA-NP สำหรับ PDT และ PTT ที่กระตุ้นด้วย NIR
RuDA ซึ่งประกอบด้วยฟังก์ชัน TPA และ TDP ถูกเตรียมขึ้นตามขั้นตอนที่แสดงในรูปที่ 1 เพิ่มเติม (รูปที่ 2A) และ RuDA มีลักษณะเฉพาะด้วย 1H และ 13C NMR spectra, electrospray ionization mass spectrometry และการวิเคราะห์ธาตุ (รูปที่ 2-4 เพิ่มเติม ).แผนที่ความแตกต่างของความหนาแน่นของอิเล็กตรอน RuDA ของการเปลี่ยนแปลงของ singlet ต่ำสุดถูกคำนวณโดยทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่นที่ขึ้นกับเวลา (TD-DFT) เพื่อศึกษากระบวนการถ่ายโอนประจุดังที่แสดงในรูปที่ 5 เพิ่มเติม ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนส่วนใหญ่ลอยจาก triphenylamine ไปยังหน่วยรับ TDP หลังจาก photoexcitation ซึ่งสามารถนำมาประกอบกับการเปลี่ยนถ่ายประจุภายในโมเลกุล (CT) โดยทั่วไป
โครงสร้างทางเคมีของแร่ บี สเปกตรัมการดูดซึมของแร่ในส่วนผสมของอัตราส่วนต่างๆ ของ DMF กับน้ำC ค่าการดูดกลืนแสงปกติของ RuDA (800 nm) และ ICG (779 nm) เทียบกับเวลาที่ 0.5 W cm-2 ของแสงเลเซอร์ 808 nmD การย่อยสลายด้วยแสงของ ABDA แสดงให้เห็นโดยการเกิด 1O2 ที่เกิดจาก RuDA ในสารผสม DMF/H2O ที่มีปริมาณน้ำต่างกันภายใต้การกระทำของรังสีเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 808 นาโนเมตร และกำลัง 0.5 W/cm2
บทคัดย่อ—ใช้สเปกโตรสโคปีการดูดกลืนแสงยูวีเพื่อศึกษาคุณสมบัติการประกอบตัวเองของแร่ในส่วนผสมของ DMF และน้ำในอัตราส่วนต่างๆดังแสดงในรูป2B, RuDA แสดงแถบการดูดกลืนแสงตั้งแต่ 600 ถึง 900 นาโนเมตรใน DMF โดยมีแถบการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ 729 นาโนเมตรการเพิ่มปริมาณน้ำนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสีแดงทีละน้อยของการดูดซับแร่สูงสุด 800 นาโนเมตร ซึ่งบ่งชี้ถึงการรวม J ของแร่ในระบบที่ประกอบเข้าด้วยกันสเปกตรัมโฟโตลูมิเนสเซนส์ของ RuDA ในตัวทำละลายต่างๆ แสดงไว้ในรูปที่ 6 เพิ่มเติม RuDA ดูเหมือนจะแสดงการเรืองแสง NIR-II ทั่วไปด้วยความยาวคลื่นการแผ่รังสีสูงสุดของแคลิฟอร์เนีย1050 นาโนเมตรใน CH2Cl2 และ CH3OH ตามลำดับการเปลี่ยน Stokes ขนาดใหญ่ (ประมาณ 300 นาโนเมตร) ของ RuDA บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในรูปทรงของสถานะตื่นเต้นและการก่อตัวของสถานะตื่นเต้นที่มีพลังงานต่ำผลผลิตควอนตัมการเรืองแสงของแร่ใน CH2Cl2 และ CH3OH ถูกกำหนดให้เป็น 3.3 และ 0.6% ตามลำดับอย่างไรก็ตาม ในส่วนผสมของเมทานอลและน้ำ (5/95, v/v) มีการสังเกตการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของการปล่อยและผลผลิตควอนตัมที่ลดลง (0.22%) ซึ่งอาจเกิดจากการรวมตัวกันของแร่ .
เพื่อให้เห็นภาพการประกอบตัวเองของ ORE เราใช้กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมของของเหลว (AFM) เพื่อให้เห็นภาพการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาใน ORE ในสารละลายเมทานอลหลังจากเติมน้ำเมื่อปริมาณน้ำต่ำกว่า 80% จะไม่พบการรวมกลุ่มที่ชัดเจน (รูปที่ 7) เพิ่มเติมอย่างไรก็ตาม เมื่อปริมาณน้ำเพิ่มขึ้นเป็น 90–95% อนุภาคนาโนขนาดเล็กก็ปรากฏขึ้นซึ่งบ่งชี้ถึงการประกอบตัวเองของแร่ นอกจากนี้ การฉายรังสีด้วยเลเซอร์ที่ความยาวคลื่น 808 นาโนเมตรไม่ส่งผลต่อความเข้มการดูดกลืนของ RuDA ในน้ำ สารละลาย (รูปที่ 2C และรูปที่ 8) เพิ่มเติมในทางตรงกันข้าม การดูดกลืนแสงของอินโดไซยานีนกรีน (ICG เป็นตัวควบคุม) ลดลงอย่างรวดเร็วที่ 779 นาโนเมตร ซึ่งบ่งชี้ถึงความคงตัวของแสงที่ดีเยี่ยมของ RuDAนอกจากนี้ ความเสถียรของ RuDA-NPs ใน PBS (pH = 5.4, 7.4 และ 9.0), 10% FBS และ DMEM (กลูโคสสูง) ได้รับการตรวจสอบโดยสเปกโตรสโคปีการดูดกลืนแสง UV ในช่วงเวลาต่างๆดังที่แสดงในรูปที่ 9 เพิ่มเติม การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในแถบการดูดซึม RuDA-NP ถูกสังเกตพบใน PBS ที่ pH 7.4/9.0, FBS และ DMEM ซึ่งบ่งชี้ถึงความเสถียรที่ยอดเยี่ยมของ RuDA-NPอย่างไรก็ตามในสื่อที่เป็นกรด (рН = 5.4) พบว่ามีการไฮโดรไลซิสของแร่นอกจากนี้เรายังประเมินความเสถียรของ RuDA และ RuDA-NP โดยใช้วิธีโครมาโตกราฟีของเหลวที่มีประสิทธิภาพสูง (HPLC)ดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 10 เพิ่มเติม RuDA มีความคงตัวในส่วนผสมของเมทานอลและน้ำ (50/50, v/v) ในชั่วโมงแรก และสังเกตการไฮโดรไลซิสหลังจาก 4 ชั่วโมงอย่างไรก็ตาม มีเพียงยอดเว้า-นูนที่กว้างสำหรับ RuDA NPsดังนั้น จึงใช้ gel permeation chromatography (GPC) เพื่อประเมินความเสถียรของ RuDA NPs ใน PBS (pH = 7.4)ดังแสดงในรูปที่ 11 เพิ่มเติม หลังจากการฟักไข่เป็นเวลา 8 ชั่วโมงภายใต้สภาวะที่ทดสอบ ความสูงสูงสุด ความกว้างสูงสุด และพื้นที่พีคของ NP RuDA ไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ถึงความเสถียรที่ดีเยี่ยมของ NP RuDAนอกจากนี้ ภาพ TEM ยังแสดงให้เห็นว่าสัณฐานวิทยาของอนุภาคนาโน RuDA-NP แทบไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากผ่านไป 24 ชั่วโมงในบัฟเฟอร์ PBS ที่เจือจาง (pH = 7.4, รูปที่ 12 เพิ่มเติม)
เนื่องจากการประกอบตัวเองสามารถให้ลักษณะการทำงานและทางเคมีที่แตกต่างกันบน Ore เราจึงสังเกตเห็นการปลดปล่อยกรดไดมาโลนิก 9,10-anthracenediylbis(methylene)dimalonic (ABDA, ตัวบ่งชี้ 1O2) ในส่วนผสมของเมทานอลกับน้ำแร่ที่มีปริมาณน้ำต่างกัน50.ดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 2D และรูปที่ 13 เพิ่มเติม ไม่มีการเสื่อมสภาพของ ABDA ถูกสังเกตพบเมื่อปริมาณน้ำต่ำกว่า 20%เมื่อความชื้นเพิ่มขึ้นถึง 40% จะเกิดการเสื่อมสภาพของ ABDA โดยเห็นได้จากความเข้มของการเรืองแสงของ ABDA ที่ลดลงนอกจากนี้ยังพบว่าปริมาณน้ำที่สูงขึ้นส่งผลให้เกิดการย่อยสลายเร็วขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าการประกอบตัวเองของ RuDA นั้นจำเป็นและเป็นประโยชน์สำหรับการย่อยสลาย ABDAปรากฏการณ์นี้แตกต่างอย่างมากจากโครโมฟอร์ ACQ (การดับที่เกิดจากการรวมตัว) สมัยใหม่เมื่อฉายรังสีด้วยเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 808 นาโนเมตร ผลผลิตควอนตัมของ 1O2 RuDA ในส่วนผสมของ 98% H2O/2% DMF คือ 16.4% ซึ่งสูงกว่า ICG 82 เท่า (ΦΔ = 0.2%)51 แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการสร้างที่โดดเด่น 1O2 RuDA ในสถานะของการรวมกลุ่ม
อิเล็กตรอนหมุนโดยใช้ 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinone (TEMP) และ 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) เป็นตัวดักจับการหมุน Resonance spectroscopy (ESR) ถูกใช้เพื่อระบุสายพันธุ์ที่เป็นผลลัพธ์ เอเอฟเค.โดย รุดา.ดังแสดงในรูปที่ 14 เพิ่มเติม ได้รับการยืนยันแล้วว่า 1O2 ถูกสร้างขึ้นในช่วงเวลาการฉายรังสีระหว่าง 0 ถึง 4 นาทีนอกจากนี้ เมื่อ RuDA ถูกบ่มด้วย DMPO ภายใต้การฉายรังสี สัญญาณ EPR สี่สายทั่วไปที่ตรวจพบ 1:2:2:1 DMPO-OH· adduct ถูกตรวจพบ ซึ่งบ่งชี้ถึงการก่อตัวของไฮดรอกซิลเรดิคัล (OH·)โดยรวม ผลลัพธ์ข้างต้นแสดงให้เห็นถึงความสามารถของ RuDA ในการกระตุ้นการผลิต ROS ผ่านกระบวนการไวแสงแบบ I/II แบบคู่
เพื่อให้เข้าใจคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของ RuDA ได้ดีขึ้นในรูปแบบโมโนเมอร์และแบบรวม ออร์บิทัลระดับโมเลกุลแนวหน้าของ RuDA ในรูปแบบโมโนเมอร์และไดเมอร์ถูกคำนวณโดยใช้วิธี DFTดังแสดงในรูป3A, การโคจรของโมเลกุลที่ถูกครอบครองสูงสุดของ RuDA แบบโมโนเมอร์จะถูกแยกส่วนตามแกนหลักของลิแกนด์และออร์บิทัลโมเลกุลที่ว่างต่ำสุด (LUMO) มีศูนย์กลางอยู่ที่หน่วยรับ TDPในทางตรงกันข้าม ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนใน dimeric HOMO นั้นกระจุกตัวอยู่ที่ลิแกนด์ของโมเลกุล RuDA หนึ่งตัว ในขณะที่ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนใน LUMO จะเน้นไปที่หน่วยรับของโมเลกุล RuDA อื่นเป็นหลัก ซึ่งบ่งชี้ว่า RuDA อยู่ในตัวหรี่คุณสมบัติของซีที
A HOMO และ LUMO ของแร่คำนวณในรูปแบบโมโนเมอร์และไดเมอร์B ระดับพลังงาน Singlet และ Triplet ของ Ore ในโมโนเมอร์และไดเมอร์C ระดับโดยประมาณของ RuDA และช่อง ISC ที่เป็นไปได้ในรูปแบบโมโนเมอร์ C และ dimeric D ลูกศรระบุช่อง ISC ที่เป็นไปได้
การวิเคราะห์การกระจายของอิเล็กตรอนและรูในสถานะตื่นเต้นของสายเดี่ยวพลังงานต่ำของ RuDA ในรูปแบบโมโนเมอร์และไดเมอร์ถูกวิเคราะห์โดยใช้ซอฟต์แวร์ Multiwfn 3.852.53 ซึ่งคำนวณโดยใช้วิธี TD-DFTตามที่ระบุไว้ในฉลากเพิ่มเติมดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 1-2 รู RDA แบบโมโนเมอร์ส่วนใหญ่จะถูกแยกส่วนตามแกนหลักของแกนด์ในสถานะที่ตื่นเต้นของ singlet ในขณะที่อิเล็กตรอนส่วนใหญ่จะอยู่ในกลุ่ม TDP ซึ่งแสดงให้เห็นลักษณะภายในโมเลกุลของ CTนอกจากนี้ สำหรับสถานะที่ตื่นเต้นของเสื้อกล้ามเหล่านี้ มีการทับซ้อนกันระหว่างรูและอิเล็กตรอนมากหรือน้อย ซึ่งบ่งชี้ว่าสถานะที่ตื่นเต้นของเสื้อกล้ามเหล่านี้มีส่วนสนับสนุนบางส่วนจากการกระตุ้นเฉพาะที่ (LE)สำหรับไดเมอร์ นอกเหนือจากคุณสมบัติของ CT และ LE ภายในโมเลกุลแล้ว สัดส่วนที่แน่นอนของคุณสมบัติของ CT ระหว่างโมเลกุลยังถูกสังเกตในสถานะที่เกี่ยวข้อง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง S3, S4, S7 และ S8 โดยอิงจากการวิเคราะห์ CT ระหว่างโมเลกุล โดยมีทรานซิชันระหว่างโมเลกุลเป็นองค์ประกอบหลัก (ตารางเสริม).3).
เพื่อให้เข้าใจผลการทดลองมากขึ้น เราได้สำรวจคุณสมบัติของสถานะตื่นเต้นของ RuDA เพิ่มเติมเพื่อสำรวจความแตกต่างระหว่างโมโนเมอร์และไดเมอร์ (ตารางเสริม 4-5)ดังที่แสดงในรูปที่ 3B ระดับพลังงานของสถานะตื่นเต้นของ singlet และ triplet ของ dimer มีความหนาแน่นมากกว่าระดับของโมโนเมอร์ ซึ่งช่วยลดช่องว่างพลังงานระหว่าง S1 และ Tn มีรายงานว่าการเปลี่ยนแปลง ISC สามารถรับรู้ได้ภายในช่องว่างพลังงานขนาดเล็ก (ΔES1-Tn < 0.3 eV) ระหว่าง S1 และ Tn54 มีรายงานว่าการเปลี่ยนแปลง ISC สามารถรับรู้ได้ภายในช่องว่างพลังงานขนาดเล็ก (ΔES1-Tn < 0.3 eV) ระหว่าง S1 และ Tn54 Собщалось, что переходы ISC могут быть реализованы в пределах небольшой энергетической щели (Δ0,54 Tn) มีรายงานว่าการเปลี่ยนแปลง ISC สามารถรับรู้ได้ภายในช่องว่างพลังงานขนาดเล็ก (ΔES1-Tn <0.3 eV) ระหว่าง S1 และ Tn54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 (Δ0,54 S1-Tn) มากกว่า มีรายงานว่าการเปลี่ยนแปลง ISC สามารถรับรู้ได้ภายในช่องว่างพลังงานขนาดเล็ก (ΔES1-Tn < 0.3 eV) ระหว่าง S1 และ Tn54นอกจากนี้ มีเพียงวงโคจรเดียว ว่างหรือไม่ว่าง ต้องแตกต่างกันในสถานะ singlet และ triplet ที่ถูกผูกไว้ เพื่อให้อินทิกรัล SOC ที่ไม่เป็นศูนย์ดังนั้น ตามการวิเคราะห์ของพลังงานกระตุ้นและการเปลี่ยนแปลงของวงโคจร ช่องสัญญาณที่เป็นไปได้ทั้งหมดของการเปลี่ยน ISC จะแสดงในรูปที่3C,D.โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ช่องสัญญาณ ISC มีเพียงหนึ่งช่องสัญญาณในโมโนเมอร์ ในขณะที่รูปแบบไดเมอร์มีช่องสัญญาณ ISC สี่ช่องที่สามารถปรับปรุงการเปลี่ยนผ่าน ISC ได้ดังนั้นจึงมีเหตุผลที่จะสมมติว่ายิ่งมีการรวมโมเลกุลของ RuDA มากเท่าใด ช่องสัญญาณ ISC ที่เข้าถึงได้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นดังนั้น การรวม RuDA สามารถสร้างโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์แบบสองแบนด์ในสถานะ singlet และ triplet ซึ่งช่วยลดช่องว่างพลังงานระหว่าง S1 และ Tn ที่มีอยู่ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของ ISC เพื่ออำนวยความสะดวกในการสร้าง 1O2
ในการอธิบายกลไกที่อยู่เบื้องลึกเพิ่มเติม เราได้สังเคราะห์สารประกอบอ้างอิงของ arene-Ru(II) complex (RuET) โดยการแทนที่หมู่เอทิลสองหมู่ด้วยกลุ่ม triphenylamine phenyl สองกลุ่มใน RuDA (รูปที่ 4A สำหรับการแสดงลักษณะเฉพาะทั้งหมด โปรดดูที่ ESI ภาคผนวก 15 -21 ) จากผู้บริจาค (ไดเอทิลเอมีน) ไปจนถึงตัวรับ (TDF) RuET มีคุณสมบัติ CT ภายในโมเลกุลเหมือนกับ RuDAตามที่คาดไว้ สเปกตรัมการดูดกลืนของ RuET ใน DMF แสดงแถบการถ่ายโอนประจุพลังงานต่ำที่มีการดูดกลืนอย่างแรงในพื้นที่อินฟราเรดใกล้ที่ 600–1100 นาโนเมตร (รูปที่ 4B)นอกจากนี้ ยังพบการรวมตัวของ RuET ด้วยปริมาณน้ำที่เพิ่มขึ้น ซึ่งสะท้อนให้เห็นในการเปลี่ยนแปลงสีแดงของการดูดซึมสูงสุด ซึ่งได้รับการยืนยันเพิ่มเติมโดยการถ่ายภาพ AFM ของเหลว (รูปที่ 22 เพิ่มเติม)ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า RuET เช่น RuDA สามารถสร้างสถานะภายในโมเลกุลและประกอบตัวเองเป็นโครงสร้างแบบรวมได้
โครงสร้างทางเคมีของ RuETB สเปกตรัมการดูดซึมของ RuET ในส่วนผสมของอัตราส่วนต่างๆ ของ DMF และน้ำแปลง C EIS Nyquist สำหรับ RuDA และ RuETการตอบสนองกระแสไฟ D ของ RuDA และ RuET ภายใต้การกระทำของรังสีเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 808 นาโนเมตร
การย่อยสลายด้วยแสงของ ABDA ต่อหน้า RuET ได้รับการประเมินโดยการฉายรังสีด้วยเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 808 นาโนเมตรน่าแปลกที่ไม่มีการเสื่อมสลายของ ABDA ถูกสังเกตพบในเศษส่วนของน้ำต่างๆ (รูปที่ 23 เพิ่มเติม)สาเหตุที่เป็นไปได้คือ RuET ไม่สามารถสร้างโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์แบบแถบได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากสายเอทิลไม่ส่งเสริมการถ่ายโอนประจุระหว่างโมเลกุลอย่างมีประสิทธิภาพดังนั้นจึงทำการวัดค่าอิมพีแดนซ์อิมพีแดนซ์ไฟฟ้า (EIS) และโฟโตเคอร์เรนซีชั่วคราวเพื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติโฟโตอิเล็กโทรเคมีของ RuDA และ RuETตามแผนภาพ Nyquist (รูปที่ 4C) RuDA แสดงรัศมีที่เล็กกว่า RuET มาก ซึ่งหมายความว่า RuDA56 มีการขนส่งอิเล็กตรอนระหว่างโมเลกุลได้เร็วกว่าและการนำไฟฟ้าได้ดีกว่านอกจากนี้ ความหนาแน่นกระแสไฟของ RuDA ยังสูงกว่า RuET (รูปที่ 4D) มาก ซึ่งยืนยันถึงประสิทธิภาพการถ่ายโอนประจุที่ดีขึ้นของ RuDA57ดังนั้นกลุ่มฟีนิลของไตรฟีนิลลามีนในแร่จึงมีบทบาทสำคัญในการให้การถ่ายโอนประจุระหว่างโมเลกุลและการก่อตัวของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์แบบแถบสี
เพื่อเพิ่มการสะสมของเนื้องอกและความเข้ากันได้ทางชีวภาพในร่างกาย เราได้ห่อหุ้ม RuDA เพิ่มเติมด้วย F127เส้นผ่านศูนย์กลางอุทกพลศาสตร์เฉลี่ยของ RuDA-NPs ถูกกำหนดให้เป็น 123.1 นาโนเมตรด้วยการกระจายแบบแคบ (PDI = 0.089) โดยใช้วิธีการกระจายแสงแบบไดนามิก (DLS) (รูปที่ 5A) ซึ่งส่งเสริมการสะสมของเนื้องอกโดยการเพิ่มการซึมผ่านและการกักเก็บEPR) ผลกระทบภาพ TEM แสดงให้เห็นว่า Ore NPs มีรูปร่างเป็นทรงกลมสม่ำเสมอโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 86 นาโนเมตรโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การดูดกลืนสูงสุดของ RuDA-NPs ปรากฏที่ 800 นาโนเมตร (รูปที่ 24 เสริม) ซึ่งบ่งชี้ว่า RuDA-NP อาจคงไว้ซึ่งหน้าที่และคุณสมบัติของ RuDA ที่ประกอบเองได้ผลผลิตควอนตัม ROS ที่คำนวณได้สำหรับ NP Ore คือ 15.9% ซึ่งเทียบได้กับ Ore สมบัติทางความร้อนใต้แสงของ RuDA NP ได้รับการศึกษาภายใต้การกระทำของการแผ่รังสีเลเซอร์ที่ความยาวคลื่น 808 นาโนเมตรโดยใช้กล้องอินฟราเรดดังแสดงในรูป5B,C กลุ่มควบคุม (PBS เท่านั้น) มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ในขณะที่อุณหภูมิของสารละลาย RuDA-NPs เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วโดยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (ΔT) เป็น 15.5, 26.1 และ 43.0 องศาเซลเซียสความเข้มข้นสูงคือ 25, 50 และ 100 ไมโครโมลาร์ ตามลำดับ ซึ่งบ่งชี้ถึงผลกระทบจากความร้อนจากแสงที่รุนแรงของ RuDA NPsนอกจากนี้ การวัดรอบการให้ความร้อน/ความเย็นยังถูกนำมาใช้เพื่อประเมินความคงตัวของความร้อนใต้แสงของ RuDA-NP และเปรียบเทียบกับ ICGอุณหภูมิของ Ore NPs ไม่ลดลงหลังจากรอบการให้ความร้อน/ความเย็นห้ารอบ (รูปที่ 5D) ซึ่งบ่งชี้ถึงความเสถียรของความร้อนจากแสงที่ดีเยี่ยมของ Ore NPsในทางตรงกันข้าม ICG แสดงความคงตัวของ photothermal ที่ต่ำกว่าเมื่อเห็นจากการหายตัวไปของที่ราบสูงอุณหภูมิ photothermal ภายใต้สภาวะเดียวกันตามวิธีการก่อนหน้านี้ 58 ประสิทธิภาพการแปลงความร้อนด้วยแสง (PCE) ของ RuDA-NP คำนวณได้เท่ากับ 24.2% ซึ่งสูงกว่าวัสดุที่ใช้ความร้อนด้วยแสงที่มีอยู่ เช่น แท่งนาโนทองคำ (21.0%) และเปลือกนาโนทองคำ (13.0%)59ดังนั้น NP Ore จึงมีคุณสมบัติในการถ่ายเทความร้อนได้ดีเยี่ยม
การวิเคราะห์ภาพ DLS และ TEM ของ RuDA NP (สิ่งที่ใส่เข้าไป)B ภาพความร้อนของความเข้มข้นต่างๆ ของ RuDA NPs ที่สัมผัสกับรังสีเลเซอร์ที่ความยาวคลื่น 808 นาโนเมตร (0.5 W cm-2)C กราฟการแปลงความร้อนด้วยแสงของความเข้มข้นต่างๆ ของแร่ NPs ซึ่งเป็นข้อมูลเชิงปริมาณB. D อุณหภูมิเพิ่มขึ้นของ ORE NP และ ICG ใน 5 รอบการทำความร้อนและความเย็น
Photocytotoxicity ของ RuDA NPs ต่อเซลล์มะเร็งเต้านมของมนุษย์ MDA-MB-231 ได้รับการประเมินในหลอดทดลองดังแสดงในรูป6A, B, RuDA-NPs และ RuDA แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์เล็กน้อยในกรณีที่ไม่มีการฉายรังสี ซึ่งบ่งบอกถึงความเป็นพิษที่มืดของ RuDA-NP และ RuDA ที่ต่ำกว่าอย่างไรก็ตาม หลังจากได้รับรังสีเลเซอร์ที่ความยาวคลื่น 808 นาโนเมตรแล้ว RuDA และ RuDA NPs แสดงให้เห็นถึงความเป็นพิษต่อเซลล์แสงที่รุนแรงต่อเซลล์มะเร็ง MDA-MB-231 ที่มีค่า IC50 (ความเข้มข้นการยับยั้งสูงสุดครึ่งหนึ่ง) ที่ 5.4 และ 9.4 μM ตามลำดับ แสดงให้เห็น ว่า RuDA-NP และ RuDA มีศักยภาพในการส่องไฟมะเร็งphotocytotoxicity ของ RuDA-NP และ RuDA ได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติมเมื่อมีวิตามินซี (Vc) ซึ่งเป็นตัวเก็บขยะ ROS เพื่ออธิบายบทบาทของ ROS ต่อความเป็นพิษต่อเซลล์ที่เกิดจากแสงเห็นได้ชัดว่าความมีชีวิตของเซลล์เพิ่มขึ้นหลังจากการเติม Vc และค่า IC50 ของ RuDA และ RuDA NPs เท่ากับ 25.7 และ 40.0 μM ตามลำดับ ซึ่งพิสูจน์บทบาทสำคัญของ ROS ต่อความเป็นพิษต่อเซลล์แสงของ RuDA และ RuDA NPsความเป็นพิษต่อเซลล์ที่เกิดจากแสงของ RuDA-NPs และ RuDA ในเซลล์มะเร็ง MDA-MB-231 โดยการย้อมเซลล์ที่มีชีวิต/เซลล์ที่ตายแล้วโดยใช้ calcein AM (การเรืองแสงสีเขียวสำหรับเซลล์ที่มีชีวิต) และโพรพิเดียมไอโอไดด์ (PI, การเรืองแสงสีแดงสำหรับเซลล์ที่ตายแล้ว)ยืนยันโดยเซลล์) เป็นโพรบเรืองแสงดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 6C เซลล์ที่บำบัดด้วย RuDA-NP หรือ RuDA ยังคงมีชีวิตโดยปราศจากการฉายรังสี ดังที่พิสูจน์ได้จากการเรืองแสงสีเขียวที่รุนแรงในทางตรงกันข้าม ภายใต้การฉายรังสีด้วยเลเซอร์ จะสังเกตพบเพียงการเรืองแสงสีแดงเท่านั้น ซึ่งยืนยันความเป็นพิษต่อเซลล์แสงที่มีประสิทธิผลของ RuDA หรือ RuDA NPsเป็นที่น่าสังเกตว่าการเรืองแสงสีเขียวปรากฏขึ้นเมื่อเติม Vc ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการละเมิดความเป็นพิษต่อเซลล์แสงของ RuDA และ RuDA NPsผลลัพธ์เหล่านี้สอดคล้องกับการสอบวิเคราะห์ความเป็นพิษต่อเซลล์แสงในหลอดทดลอง
ความมีชีวิตขึ้นอยู่กับปริมาณของเซลล์ A RuDA- และ B RuDA-NP ในเซลล์ MDA-MB-231 เมื่อมีหรือไม่มี Vc (0.5 mM) ตามลำดับแถบคลาดเคลื่อน ค่าเฉลี่ย ± ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (n = 3) การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p < 0.05, **p < 0.01 และ ***p < 0.001 การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p < 0.05, **p < 0.01 และ ***p < 0.001 ไม่ต้องการ двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 и ***p <0,001. การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p<0.05, **p<0.01 และ ***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。 ไม่ต้องการ двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 и ***p <0,001. การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p<0.05, **p<0.01 และ ***p<0.001C การวิเคราะห์การย้อมสีเซลล์ที่มีชีวิต/เซลล์ที่ตายแล้วโดยใช้แคลซีน AM และโพรพิเดียมไอโอไดด์เป็นโพรบฟลูออเรสเซนต์แถบมาตราส่วน: 30 µmแสดงภาพตัวแทนของการทำซ้ำทางชีวภาพสามครั้งจากแต่ละกลุ่มD Confocal ภาพเรืองแสงของการผลิต ROS ในเซลล์ MDA-MB-231 ภายใต้เงื่อนไขการรักษาที่แตกต่างกันการเรืองแสงสีเขียว DCF บ่งชี้ว่ามี ROSฉายรังสีด้วยเลเซอร์ความยาวคลื่น 808 นาโนเมตร กำลัง 0.5 W/cm2 เป็นเวลา 10 นาที (300 J/cm2)แถบมาตราส่วน: 30 µmแสดงภาพตัวแทนของการทำซ้ำทางชีวภาพสามครั้งจากแต่ละกลุ่มการวิเคราะห์การบำบัด E Flow cytometry RuDA-NPs (50 µM) หรือ RuDA (50 µM) โดยมีหรือไม่มีเลเซอร์ 808 nm (0.5 W cm-2) เมื่อมีและไม่มี Vc (0.5 mM) เป็นเวลา 10 นาทีแสดงภาพตัวแทนของการทำซ้ำทางชีวภาพสามครั้งจากแต่ละกลุ่มF Nrf-2, HSP70 และ HO-1 ของ MDA-MB-231 เซลล์ที่บำบัดด้วย RuDA-NPs (50 µM) โดยมีหรือไม่มีการฉายรังสีเลเซอร์ 808 nm (0.5 W cm-2, 10 min, 300 J cm-2) , เซลล์แสดงออก 2).แสดงภาพตัวแทนของการทำซ้ำทางชีวภาพสองครั้งจากแต่ละกลุ่ม
การผลิต ROS ภายในเซลล์ในเซลล์ MDA-MB-231 ถูกตรวจสอบโดยใช้วิธีการย้อมสี 2,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA)ดังแสดงในรูป6D เซลล์ที่บำบัดด้วย RuDA-NP หรือ RuDA แสดงการเรืองแสงสีเขียวที่ชัดเจนเมื่อฉายรังสีด้วยเลเซอร์ 808 นาโนเมตร ซึ่งบ่งชี้ว่า RuDA-NP และ RuDA มีความสามารถในการสร้าง ROS อย่างมีประสิทธิภาพในทางตรงกันข้าม ในกรณีที่ไม่มีแสงหรือในที่ที่มี Vc จะสังเกตเห็นเพียงสัญญาณเรืองแสงที่อ่อนแอของเซลล์เท่านั้น ซึ่งบ่งชี้ถึงการก่อตัวของ ROS เล็กน้อยระดับ ROS ภายในเซลล์ในเซลล์ RuDA-NP และเซลล์ MDA-MB-231 ที่บำบัดด้วย RuDA ถูกกำหนดหาเพิ่มเติมโดยโฟลว์ไซโตเมทรีดังที่แสดงในรูปที่ 25 เพิ่มเติม ความเข้มของการเรืองแสงเฉลี่ย (MFI) ที่สร้างโดย RuDA-NP และ RuDA ภายใต้การฉายรังสีเลเซอร์ 808 นาโนเมตร เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญประมาณ 5.1 และ 4.8 เท่า ตามลำดับ เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม ซึ่งยืนยันการก่อตัวที่ยอดเยี่ยมของ AFKความจุ.อย่างไรก็ตาม ระดับ ROS ภายในเซลล์ในเซลล์ RuDA-NP หรือ MDA-MB-231 ที่รักษาด้วย RuDA นั้นเทียบได้กับกลุ่มควบคุมที่ไม่มีการฉายรังสีเลเซอร์หรือเมื่อมี Vc ซึ่งคล้ายกับผลการวิเคราะห์การเรืองแสงแบบคอนโฟคอล
มีการแสดงให้เห็นว่าไมโทคอนเดรียเป็นเป้าหมายหลักของสารเชิงซ้อนของรู (II)-อารีน60ดังนั้นจึงมีการตรวจสอบการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นของ RuDA และ RuDA-NPดังที่แสดงในรูปที่ 26 เพิ่มเติม RuDA และ RuDA-NP แสดงโปรไฟล์การกระจายของเซลล์ที่คล้ายกันซึ่งมีการสะสมสูงสุดในไมโตคอนเดรีย (62.5 ± 4.3 และ 60.4 ± 3.6 ng/mg โปรตีน ตามลำดับ)อย่างไรก็ตาม พบ Ru เพียงเล็กน้อยในเศษส่วนนิวเคลียร์ของ Ore และ NP Ore (3.5 และ 2.1% ตามลำดับ)เศษเซลล์ที่เหลือมีรูทีเนียมตกค้าง: 31.7% (30.6 ± 3.4 ng/mg โปรตีน) สำหรับ RuDA และ 42.9% (47.2 ± 4.5 ng/mg โปรตีน) สำหรับ RuDA-NPsโดยทั่วไปแร่และ NP Ore ส่วนใหญ่สะสมในไมโตคอนเดรียในการประเมินความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย เราใช้การย้อม JC-1 และ MitoSOX Red เพื่อประเมินศักยภาพของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียและกำลังการผลิตซูเปอร์ออกไซด์ตามลำดับดังที่แสดงในรูปที่ 27 พบว่ามีการเรืองแสงสีเขียวเข้ม (JC-1) และสีแดง (MitoSOX Red) ในเซลล์ที่บำบัดด้วยทั้ง RuDA และ RuDA-NP ภายใต้การฉายรังสีด้วยเลเซอร์ 808 นาโนเมตร ซึ่งบ่งชี้ว่าทั้ง RuDA และ RuDA-NPs มีสารเรืองแสงสูง มันสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดการสลับขั้วของเมมเบรนยลและการผลิตซูเปอร์ออกไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพนอกจากนี้ กลไกของการตายของเซลล์ถูกกำหนดหาโดยใช้การวิเคราะห์ที่มีโฟลว์ไซโตเมทรีเป็นพื้นฐานของภาคผนวก V-FITC/โพรพิเดียม ไอโอไดด์ (PI)ดังที่แสดงในรูปที่ 6E เมื่อฉายรังสีด้วยเลเซอร์ 808 นาโนเมตร RuDA และ RuDA-NP จะเหนี่ยวนำให้เกิดอัตราการตายของเซลล์ตายในช่วงแรก (ควอแดรนต์ขวาล่าง) ที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในเซลล์ MDA-MB-231 เมื่อเทียบกับ PBS หรือ PBS บวกกับเลเซอร์เซลล์แปรรูปอย่างไรก็ตาม เมื่อเพิ่ม Vc แล้ว อัตราการตายของเซลล์ของ RuDA และ RuDA-NP ลดลงอย่างมีนัยสำคัญจาก 50.9% และ 52.0% เป็น 15.8% และ 17.8% ตามลำดับ ซึ่งยืนยันบทบาทสำคัญของ ROS ต่อความเป็นพิษต่อเซลล์ของแสงของ RuDA และ RuDA-NP.นอกจากนี้ พบเซลล์เนื้อตายเล็กน้อยในทุกกลุ่มที่ทดสอบ (จตุภาคบนซ้าย) ซึ่งบ่งชี้ว่าการตายของเซลล์อาจเป็นรูปแบบที่เด่นของการตายของเซลล์ที่เกิดจาก RuDA และ RuDA-NPs
เนื่องจากความเสียหายจากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันเป็นตัวกำหนดสำคัญของการตายของเซลล์ ปัจจัยนิวเคลียร์ที่เกี่ยวข้องกับอีรีทรอยด์ 2 แฟกเตอร์ 2 (Nrf2) 62 ซึ่งเป็นตัวควบคุมหลักของระบบต้านอนุมูลอิสระจึงถูกตรวจสอบใน MDA-MB-231 ที่บำบัดด้วย RuDA-NPsกลไกการออกฤทธิ์ของ RuDA NPs ที่เกิดจากการฉายรังสีในเวลาเดียวกัน ตรวจพบการแสดงออกของโปรตีน heme oxygenase 1 (HO-1) ที่ปลายน้ำดังที่แสดงในรูปที่ 6F และรูปที่ 29 เพิ่มเติม การบำบัดด้วยแสงที่ใช้ RuDA-NP เพิ่มระดับการแสดงออกของ Nrf2 และ HO-1 เมื่อเทียบกับกลุ่ม PBS ซึ่งบ่งชี้ว่า RuDA-NP อาจกระตุ้นเส้นทางการส่งสัญญาณความเครียดออกซิเดชันนอกจากนี้ เพื่อศึกษาผลกระทบจากความร้อนจากแสงของ RuDA-NPs63 ยังได้ประเมินการแสดงออกของโปรตีนช็อตด้วยความร้อน Hsp70 ด้วยเป็นที่แน่ชัดว่าเซลล์ที่ได้รับการรักษาด้วย RuDA-NPs + 808 nm ด้วยเลเซอร์แสดงการแสดงออกของ Hsp70 ที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับอีกสองกลุ่ม ซึ่งสะท้อนถึงการตอบสนองของเซลล์ต่อภาวะอุณหภูมิสูงเกิน
ผลลัพธ์ในหลอดทดลองที่โดดเด่นทำให้เราตรวจสอบประสิทธิภาพในร่างกายของ RuDA-NP ในหนูเปลือยที่มีเนื้องอก MDA-MB-231การกระจายเนื้อเยื่อของ RuDA NPs ได้รับการศึกษาโดยการกำหนดเนื้อหาของรูทีเนียมในตับ หัวใจ ม้าม ไต ปอด และเนื้องอกดังแสดงในรูป7A ปริมาณสูงสุดของ Ore NPs ในอวัยวะปกติปรากฏขึ้นในเวลาสังเกตครั้งแรก (4 ชั่วโมง) ในขณะที่เนื้อหาสูงสุดถูกกำหนดในเนื้อเยื่อเนื้องอก 8 ชั่วโมงหลังการฉีด อาจเป็นเพราะ Ore NPsผล EPR ของ LFจากผลการจัดจำหน่าย ระยะเวลาที่เหมาะสมในการรักษาด้วยแร่ NP จะใช้เวลา 8 ชั่วโมงหลังการให้ยาเพื่อแสดงให้เห็นกระบวนการสะสมของ RuDA-NPs ในบริเวณที่เกิดเนื้องอก คุณสมบัติ photoacoustic (PA) ของ RuDA-NP ได้รับการตรวจสอบโดยการบันทึกสัญญาณ PA ของ RuDA-NP ในช่วงเวลาต่างๆ หลังการฉีดขั้นแรก สัญญาณ PA ของ RuDA-NP ในร่างกาย ได้รับการประเมินโดยการบันทึกภาพ PA ของตำแหน่งเนื้องอกหลังการฉีด RuDA-NP ภายในเนื้องอกดังที่แสดงในรูปที่ 30 เพิ่มเติม RuDA-NP แสดงสัญญาณ PA ที่แรง และมีความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างความเข้มข้นของ RuDA-NP และความเข้มของสัญญาณ PA (รูปที่ 30A เสริม)จากนั้น ภาพ PA ในร่างกายของเนื้องอกถูกบันทึกหลังจากฉีด RuDA และ RuDA-NP ทางหลอดเลือดดำที่จุดเวลาที่ต่างกันหลังการฉีดดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 7B สัญญาณ PA ของ RuDA-NP จากตำแหน่งเนื้องอกค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามเวลาและไปถึงที่ราบสูงที่ 8 ชั่วโมงหลังการฉีด ซึ่งสอดคล้องกับผลการกระจายเนื้อเยื่อที่กำหนดโดยการวิเคราะห์ ICP-MSสำหรับ RuDA (รูปที่ 30B เสริม) ความเข้มของสัญญาณ PA สูงสุดปรากฏขึ้น 4 ชั่วโมงหลังการฉีด ซึ่งบ่งชี้ถึงอัตราการเข้าสู่เนื้องอกอย่างรวดเร็วของ RuDAนอกจากนี้ ยังได้ตรวจสอบพฤติกรรมการขับถ่ายของ RuDA และ RuDA-NPs โดยกำหนดปริมาณของรูทีเนียมในปัสสาวะและอุจจาระโดยใช้ ICP-MSเส้นทางหลักของการกำจัด RuDA (รูปที่ 31 เสริม) และ RuDA-NP (รูปที่ 7C) นั้นผ่านทางอุจจาระ และสังเกตการกวาดล้างที่มีประสิทธิภาพของ RuDA และ RuDA-NP ในช่วงระยะเวลาการศึกษา 8 วัน ซึ่งหมายความว่า RuDA และ RuDA-NPs อาจกำจัดออกจากร่างกายได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่มีความเป็นพิษในระยะยาว
A. การกระจายตัวของ RuDA-NP ในเนื้อเยื่อของหนูในเนื้อเยื่อของหนู ถูกกำหนดโดยเนื้อหา Ru (เปอร์เซ็นต์ของขนาดยาที่ให้ Ru (ID) ต่อกรัมของเนื้อเยื่อ) ในช่วงเวลาที่ต่างกันหลังการฉีดข้อมูลมีค่าเฉลี่ย±ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (n = 3) การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p < 0.05, **p < 0.01 และ ***p < 0.001 การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p < 0.05, **p < 0.01 และ ***p < 0.001 ไม่ต้องการ двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 и ***p <0,001. การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p<0.05, **p<0.01 และ ***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。 ไม่ต้องการ двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 и ***p <0,001. การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p<0.05, **p<0.01 และ ***p<0.001ภาพ B PA ของตำแหน่งเนื้องอกในร่างกายที่การกระตุ้น 808 นาโนเมตรหลังการให้ RuDA-NPs (10 µmol kg-1) ทางหลอดเลือดดำ ณ จุดที่ต่างกันหลังจากได้รับ RuDA NPs (10 µmol kg-1) ทางหลอดเลือดดำแล้ว C Ru จะถูกขับออกจากหนูที่มีปัสสาวะและอุจจาระในช่วงเวลาต่างๆข้อมูลมีค่าเฉลี่ย±ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (n = 3)
ความจุความร้อนของ RuDA-NP ในร่างกาย ได้รับการศึกษาในหนูเปลือยที่มีเนื้องอก MDA-MB-231 และ RuDA เพื่อเปรียบเทียบดังแสดงในรูป8A และรูปที่ 32 เพิ่มเติม กลุ่มควบคุม (น้ำเกลือ) แสดงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิน้อยลง (ΔT ≈ 3 °C) หลังจากการเปิดรับแสงต่อเนื่อง 10 นาทีอย่างไรก็ตาม อุณหภูมิของ RuDA-NP และ RuDA เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยอุณหภูมิสูงสุดที่ 55.2 และ 49.9 °C ตามลำดับ ทำให้มีภาวะอุณหภูมิเกินในร่างกายเพียงพอสำหรับการรักษามะเร็งในร่างกายการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิสูงที่สังเกตได้สำหรับ RuDA NPs (ΔT ≈ 24°C) เมื่อเทียบกับ RuDA (ΔT ≈ 19°C) อาจเป็นเพราะการซึมผ่านและการสะสมในเนื้อเยื่อเนื้องอกที่ดีขึ้นเนื่องจากผลของ EPR
ภาพความร้อนอินฟราเรดของหนูเมาส์ที่มีเนื้องอก MDA-MB-231 ที่ฉายรังสีด้วยเลเซอร์ 808 นาโนเมตร ในเวลาต่างกัน 8 ชั่วโมงหลังการฉีดแสดงภาพตัวแทนของการทำซ้ำทางชีวภาพสี่ครั้งจากแต่ละกลุ่มB ปริมาตรเนื้องอกสัมพัทธ์และ C มวลเนื้องอกเฉลี่ยของหนูกลุ่มต่างๆ ระหว่างการรักษาD เส้นโค้งของน้ำหนักตัวของหนูกลุ่มต่างๆฉายรังสีด้วยเลเซอร์ความยาวคลื่น 808 นาโนเมตร กำลัง 0.5 W/cm2 เป็นเวลา 10 นาที (300 J/cm2)แถบคลาดเคลื่อน ค่าเฉลี่ย ± ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (n = 3) การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p < 0.05, **p < 0.01 และ ***p < 0.001 การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p < 0.05, **p < 0.01 และ ***p < 0.001 ไม่ต้องการ двусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 и ***p <0,001. การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p<0.05, **p<0.01 และ ***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。 ไม่ต้องการ двусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 и ***p <0,001. การทดสอบ t แบบสองด้านที่ไม่จับคู่ *p<0.05, **p<0.01 และ ***p<0.001 E H&E ภาพการย้อมสีของอวัยวะสำคัญและเนื้องอกจากกลุ่มการรักษาต่างๆ รวมถึง Saline, Saline + Laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs และ RuDA-NPs + Laser E H&E ภาพการย้อมสีของอวัยวะสำคัญและเนื้องอกจากกลุ่มการรักษาต่างๆ รวมถึง Saline, Saline + Laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs และ RuDA-NPs + Laser 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. E H&E ภาพการย้อมสีอวัยวะสำคัญและเนื้องอกจากกลุ่มการรักษาต่างๆ รวมถึงน้ำเกลือ น้ำเกลือ + เลเซอร์ RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs และกลุ่ม RuDA-NPs + เลเซอร์来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的E H&E รูปภาพ，包括盐水、盐水+ 激光、RuDA、RuDA + 激光、RuDA-NPs 和RuDA-NPs + 激光组。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. E H&E การย้อมสีอวัยวะและเนื้องอกที่สำคัญจากกลุ่มการรักษาต่างๆ รวมถึงน้ำเกลือ น้ำเกลือ + เลเซอร์ RuDA, RuDA + เลเซอร์, RuDA-NPs และ RuDA-NPs + เลเซอร์แถบมาตราส่วน: 60 µm
ผลของการส่องไฟในร่างกายด้วย RuDA และ RuDA NPs ได้รับการประเมินโดยที่หนูเปล่าที่มีเนื้องอก MDA-MB-231 ถูกฉีดเข้าเส้นเลือดดำด้วย RuDA หรือ RuDA NPs ในขนาดครั้งเดียว 10.0 µmol kg-1 ผ่านทางหลอดเลือดดำส่วนหาง จากนั้น 8 ชั่วโมงหลังฉีดการฉายรังสีด้วยเลเซอร์ความยาวคลื่น 808 นาโนเมตรดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 8B ปริมาตรของเนื้องอกเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มน้ำเกลือและเลเซอร์ ซึ่งบ่งชี้ว่าการฉายรังสีน้ำเกลือหรือเลเซอร์ 808 มีผลเพียงเล็กน้อยต่อการเติบโตของเนื้องอกเช่นเดียวกับในกลุ่มน้ำเกลือ มีการสังเกตการเติบโตของเนื้องอกอย่างรวดเร็วในหนูที่ได้รับการรักษาด้วย RuDA-NPs หรือ RuDA ในกรณีที่ไม่มีการฉายรังสีเลเซอร์ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเป็นพิษที่มืดในระดับต่ำในทางตรงกันข้าม หลังจากการฉายรังสีด้วยเลเซอร์ ทั้งการรักษาด้วย RuDA-NP และ RuDA ทำให้เกิดการถดถอยของเนื้องอกอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีการลดปริมาตรของเนื้องอกลง 95.2% และ 84.3% ตามลำดับ เมื่อเทียบกับกลุ่มที่ได้รับน้ำเกลือ ซึ่งบ่งชี้ว่า PDT เสริมฤทธิ์กันที่ดีเยี่ยม, ไกล่เกลี่ยโดยเอฟเฟกต์ RuDA/CHTV– NP หรือ Ore เมื่อเปรียบเทียบกับ RuDA แล้ว RuDA NPs ให้ผลการรักษาด้วยแสงที่ดีกว่าผลการยับยั้งการเจริญของเนื้องอกถูกประเมินเพิ่มเติมโดยน้ำหนักเนื้องอกที่ตัดออกในวันที่ 15 ของการรักษา (รูปที่ 8C และรูปที่ 33 เพิ่มเติม)มวลเนื้องอกเฉลี่ยในหนูที่ได้รับการรักษาด้วย RuDA-NP และหนูที่ได้รับการรักษาด้วย RuDA คือ 0.08 และ 0.27 กรัม ตามลำดับ ซึ่งเบากว่าในกลุ่มควบคุม (1.43 กรัม) มาก
นอกจากนี้ บันทึกน้ำหนักตัวของหนูทุก ๆ สามวันเพื่อศึกษาความเป็นพิษของ RuDA-NPs หรือ RuDA ในร่างกายดังแสดงในรูปที่ 8D ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญของน้ำหนักตัวในทุกกลุ่มการรักษา นอกจากนี้ ยังได้ดำเนินการย้อมสี hematoxylin และ eosin (H&E) ของอวัยวะหลัก (หัวใจ ตับ ม้าม ปอด และไต) จากกลุ่มการรักษาต่างๆ นอกจากนี้ ยังทำการย้อมสีฮีมาทอกซิลินและอีโอซิน (H&E) ของอวัยวะหลัก (หัวใจ ตับ ม้าม ปอด และไต) จากกลุ่มการรักษาต่างๆ Кроме того, было проведено окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селезенки, легких и почек) из разных групп лечения. นอกจากนี้ยังทำการย้อมสีฮีมาทอกซิลินและอีโอซิน (H&E) ของอวัยวะหลัก (หัวใจ ตับ ม้าม ปอด และไต) จากกลุ่มการรักษาต่างๆ此外，对不同治疗组的主要器官（心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）进行苏木精和伊红(H&E) 染色。 (เขา) Кроме того, проводили окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селезенки, легких и почек) в различных группах лечения. นอกจากนี้ การทำสี hematoxylin และ eosin (H&E) ของอวัยวะหลัก (หัวใจ ตับ ม้าม ปอด และไต) ในกลุ่มการรักษาต่างๆดังแสดงในรูปที่8E ภาพการย้อมสี H&E ของอวัยวะหลักทั้งห้าจากกลุ่ม RuDA-NP และกลุ่ม RuDA ไม่มีความผิดปกติหรือความเสียหายของอวัยวะที่เห็นได้ชัด 8E ภาพการย้อมสี H&E ของอวัยวะหลักทั้งห้าจากกลุ่ม RuDA-NP และกลุ่ม RuDA ไม่มีความผิดปกติหรือความเสียหายของอวัยวะที่เห็นได้ชัดดังแสดงในรูป8E, изображения окрашивания H&E пяти основных органов из групп RuDA-NPs และ RuDA не демонстрируют явных йнононойнонов. 8E, ภาพการย้อมสี H&E ของอวัยวะหลักทั้งห้าจากกลุ่ม RuDA-NP และกลุ่ม RuDA ไม่พบความผิดปกติหรือรอยโรคของอวัยวะที่ชัดเจนรูปภาพ 8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E 染色图像没有显示出明显的异常或器官损伤。如图8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E ภาษาไทย ภาษาอังกฤษ ภาษาอังกฤษ ดังแสดงในรูปที่ 8E ภาพการย้อมสี H&E ของอวัยวะหลักทั้งห้าจากกลุ่ม RuDA-NP และ RuDA ไม่พบความผิดปกติที่เห็นได้ชัดหรือความเสียหายของอวัยวะผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าทั้ง RuDA-NP และ RuDA ไม่แสดงสัญญาณของความเป็นพิษในร่างกาย นอกจากนี้ ภาพการย้อมสีของเนื้องอกของ H&E แสดงให้เห็นว่าทั้งกลุ่ม RuDA + Laser และ RuDA-NPs + Laser อาจทำให้เกิดการทำลายเซลล์มะเร็งอย่างรุนแรง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการบำบัดด้วยแสงในร่างกายที่ยอดเยี่ยมของ RuDA และ RuDA-NPs นอกจากนี้ ภาพการย้อมสีของเนื้องอกของ H&E แสดงให้เห็นว่าทั้งกลุ่ม RuDA + Laser และ RuDA-NPs + Laser อาจทำให้เกิดการทำลายเซลล์มะเร็งอย่างรุนแรง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการบำบัดด้วยแสงในร่างกายที่ยอดเยี่ยมของ RuDA และ RuDA-NPsนอกจากนี้ ภาพเนื้องอกที่ย้อมด้วยฮีมาทอกซิลิน-อีโอซินยังแสดงให้เห็นว่าทั้งกลุ่ม RuDA+Laser และ RuDA-NPs+Laser สามารถกระตุ้นการทำลายเซลล์มะเร็งอย่างรุนแรง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการบำบัดด้วยแสงที่เหนือกว่าของ RuDA และ RuDA-NP ในร่างกาย此外，肿瘤的H&E 染色รูปภาพ，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 的 的 癌细胞 破坏 ， 证明 了 ruda 和 ruda-nps 的 的 光疗。。。。。。。。 。。。นอกจากนี้ ภาพเนื้องอกที่ย้อมด้วย hematoxylin และ eosin แสดงให้เห็นว่าทั้งกลุ่ม RuDA+Laser และ RuDA-NPs+Laser ส่งผลให้เซลล์มะเร็งถูกทำลายอย่างรุนแรง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการบำบัดด้วยแสงที่เหนือกว่าของ RuDA และ RuDA-NPs ในร่างกาย
โดยสรุป คอมเพล็กซ์ออร์แกโนเมทัลลิก Ru(II)-เอรีน (RuDA) ที่มีลิแกนด์ประเภท DA ได้รับการออกแบบเพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการ ISC โดยใช้วิธีการรวมกลุ่มRuDA ที่สังเคราะห์ขึ้นสามารถรวมตัวกันได้ด้วยตัวเองผ่านปฏิกิริยาที่ไม่ใช่โควาเลนต์เพื่อสร้างระบบซูปราโมเลคิวลาร์ที่ได้มาจาก RuDA ซึ่งจะช่วยอำนวยความสะดวกในการก่อรูป 1O2 และการแปลงความร้อนด้วยแสงที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรักษามะเร็งที่เหนี่ยวนำด้วยแสงเป็นที่น่าสังเกตว่าโมโนเมอร์ RuDA ไม่ได้สร้าง 1O2 ภายใต้การฉายรังสีด้วยเลเซอร์ที่ 808 นาโนเมตร แต่สามารถสร้าง 1O2 จำนวนมากในสถานะรวม ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสมเหตุสมผลและประสิทธิภาพของการออกแบบของเราการศึกษาในภายหลังได้แสดงให้เห็นว่าการประกอบ supermolecular ทำให้ RuDA มีคุณสมบัติ photophysical และ photochemical ที่ดีขึ้น เช่น การดูดกลืนแสงสีแดงและความต้านทาน photobleaching ซึ่งเป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับการประมวลผล PDT และ PTTการทดลองทั้ง ในหลอดทดลอง และ ในร่างกาย แสดงให้เห็นว่า RuDA NPs ที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีและการสะสมที่ดีในเนื้องอกนั้นแสดงฤทธิ์ต้านมะเร็งที่เกิดจากแสงได้ดีเยี่ยมเมื่อฉายรังสีเลเซอร์ที่ความยาวคลื่น 808 นาโนเมตรดังนั้น RuDA NPs ซึ่งเป็นรีเอเจนต์แบบ bimodal supramolecular PDT/PTW แบบไบโมดัลที่มีประสิทธิภาพจะช่วยเสริมคุณค่าชุดของสารไวแสงที่เปิดใช้งานที่ความยาวคลื่นที่สูงกว่า 800 นาโนเมตรการออกแบบแนวความคิดของระบบซูเปอร์โมเลกุลให้เส้นทางที่มีประสิทธิภาพสำหรับสารกระตุ้นแสงที่กระตุ้นด้วย NIR พร้อมเอฟเฟกต์การไวแสงที่ยอดเยี่ยม
สารเคมีและตัวทำละลายทั้งหมดได้มาจากซัพพลายเออร์เชิงพาณิชย์และนำไปใช้โดยไม่ต้องทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมRuCl3 ถูกซื้อจาก Boren Precious Metals Co., Ltd. (คุนหมิง ประเทศจีน)[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (fendio = 1,10-phenanthroline-5,6-dione) และ 4,7-bis[4-(N,N-diphenylamino)phenyl]-5 ,6-Diamino-2,1,3-benzothiadiazole ถูกสังเคราะห์ตามการศึกษาก่อนหน้านี้64,65สเปกตรัม NMR ถูกบันทึกบนสเปกโตรมิเตอร์ Bruker Avance III-HD 600 MHz ที่ศูนย์ทดสอบวิเคราะห์ของมหาวิทยาลัย Southeastern โดยใช้ d6-DMSO หรือ CDCl3 เป็นตัวทำละลายกะเคมี δ แสดงเป็น ppmเกี่ยวกับเตตราเมทิลไซเลนและค่าคงที่การโต้ตอบ J จะได้รับในค่าสัมบูรณ์ในหน่วยเฮิรตซ์แมสสเปกโตรเมตรีความละเอียดสูง (HRMS) ถูกดำเนินการบนเครื่องมือ Agilent 6224 ESI/TOF MSการวิเคราะห์องค์ประกอบของ C, H และ N ถูกดำเนินการบนเครื่องวิเคราะห์องค์ประกอบ Vario MICROCHNOS (องค์ประกอบ)สเปกตรัมที่มองเห็นด้วยแสงยูวีถูกวัดด้วยเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ Shimadzu UV3600สเปกตรัมการเรืองแสงถูกบันทึกบนเครื่องสเปกโตรฟลูออไรด์ของ Shimadzu RF-6000สเปกตรัม EPR ถูกบันทึกด้วยเครื่องมือ Bruker EMXmicro-6/1สัณฐานวิทยาและโครงสร้างของตัวอย่างที่เตรียมไว้ได้รับการศึกษาเกี่ยวกับเครื่องมือ FEI Tecnai G20 (TEM) และ Bruker Icon (AFM) ที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้า 200 kVการกระเจิงแสงแบบไดนามิก (DLS) ดำเนินการบนเครื่องวิเคราะห์ Nanobrook Omni (Brookhaven)สมบัติทางเคมีของโฟโตอิเล็กโตรเคมีวัดจากการตั้งค่าไฟฟ้าเคมี (CHI-660 ประเทศจีน)ได้ภาพโฟโตอะคูสติกโดยใช้ระบบ FUJIFILM VisualSonics Vevo® LAZRได้ภาพคอนโฟคอลโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอล Olympus FV3000การวิเคราะห์ FACS ดำเนินการบนโฟลว์ไซโตมิเตอร์ของ BD Caliburการทดลองโครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (HPLC) ดำเนินการบนระบบ Waters Alliance e2695 โดยใช้เครื่องตรวจจับ UV/Vis 2489การทดสอบ Gel Permeation Chromatography (GPC) ถูกบันทึกไว้ในเครื่องมือ Thermo ULTIMATE 3000 โดยใช้เครื่องตรวจจับดัชนีการหักเหของแสง ERC RefratoMax520
[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (fendio = 1,10-phenanthroline-5,6-dione)64 (481.0 มก., 1.0 มิลลิโมล), 4,7-bis[4 -(N, N-ไดฟีนิลอะมิโน)ฟีนิล]-5,6-ไดอะมิโน-2,1,3-เบนโซไทอะไดอะโซล 65 (652.0 มก., 1.0 มิลลิโมล) และกรดกลาเซียลอะซิติก (30 มล.) ถูกคนที่ตู้เย็นแบบรีฟลักซ์เป็นเวลา 12 ชั่วโมงจากนั้นตัวทำละลายถูกกำจัดออกในสุญญากาศโดยใช้เครื่องระเหยแบบหมุนเรซิดิวที่เป็นผลลัพธ์ถูกทำให้บริสุทธิ์โดยแฟลช คอลัมน์ โครมาโตกราฟี (ซิลิกา เจล, CH2Cl2:MeOH=20:1) เพื่อให้ได้ RuDA เป็นผงสีเขียว (ผลผลิต: 877.5 มก., 80%)ทวารหนักคำนวณสำหรับ C64H48Cl2N8RuS: C 67.84, H 4.27, N 9.89พบ: C 67.92, H 4.26, N 9.821H 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)13c นาโนเมตร (150 เมกะเฮิรตซ์, 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. , 86.52, 84.75, 63.29, 30.90, 22.29, 18.83.ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 1097.25
การสังเคราะห์ 4,7-บิส[4-(N,N-ไดเอทิลอะมิโน)ฟีนิล-5,6-ไดอะมิโน-2,1,3-เบนโซไทอะไดอะโซล (L2): L2 ถูกสังเคราะห์ในสองขั้นตอนPd(PPh3)4 (46 มก., 0.040 มิลลิโมล) ถูกเติมลงในสารละลาย N,N-ไดเอทิล-4-(ไตรบิวทิลสแตนนิล)อะนิลีน (1.05 ก., 2.4 มิลลิโมล) และ 4,7-ไดโบรโม-5,6-ไดนิโตร - 2, 1,3-benzothiadiazole (0.38 ก., 1.0 มิลลิโมล) ในโทลูอีนแห้ง (100 มล.)ของผสมถูกกวนผสมที่ 100°ซ เป็นเวลา 24 ชั่วโมงหลังจากกำจัดโทลูอีนในสุญญากาศ ของแข็งที่เป็นผลลัพธ์ถูกล้างด้วยปิโตรเลียม อีเทอร์จากนั้นของผสมของสารประกอบนี้ (234.0 มก., 0.45 มิลลิโมล) และผงเหล็ก (0.30 ก., 5.4 มิลลิโมล) ในกรดอะซิติก (20 มล.) ถูกกวนผสมที่ 80° C เป็นเวลา 4 ชั่วโมงของผสมของปฏิกิริยาถูกเทลงในน้ำและของแข็งสีน้ำตาลที่เป็นผลลัพธ์ถูกรวบรวมโดยการกรองผลิตภัณฑ์ถูกทำให้บริสุทธิ์สองครั้งโดยการระเหิดสุญญากาศเพื่อให้ของแข็งสีเขียว (126.2 มก., ผลผลิต 57 เปอร์เซ็นต์)ทวารหนักคำนวณสำหรับ C26H32N6S: C 67.79, H 7.00, N 18.24พบ: 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, 12.77ESI-MS: m/z [M+H]+ = 461.24
สารประกอบถูกเตรียมและทำให้บริสุทธิ์ตามขั้นตอนที่คล้ายกับ RuDAทวารหนักคำนวณสำหรับ C48H48Cl2N8RuS: C 61.27, H 5.14, N 11.91พบ: 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)13c นาโนเมตร (151 เมกะเฮิร์ตซ์, 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, 104.2.23, 87.0, 84., 38.06, 31.22, 29.69, 22.29, 19.19, 14.98, 12.93.ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 905.24
RuDA ถูกละลายใน MeOH/H2O (5/95, v/v) ที่ความเข้มข้น 10 ไมโครโมลาร์สเปกตรัมการดูดกลืนของ RuDA ถูกวัดทุกๆ 5 นาทีบนเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ Shimadzu UV-3600 ภายใต้การฉายรังสีด้วยแสงเลเซอร์ที่ความยาวคลื่น 808 นาโนเมตร (0.5 W/cm2)สเปกตรัม ICG ถูกบันทึกภายใต้เงื่อนไขเดียวกันกับมาตรฐาน
สเปกตรัม EPR ถูกบันทึกบนสเปกโตรมิเตอร์ Bruker EMXmicro-6/1 ด้วยกำลังไมโครเวฟ 20 mW ช่วงการสแกน 100 G และการปรับภาคสนาม 1 G. 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone (TEMP) และ 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) ถูกใช้เป็นกับดักหมุนสเปกตรัมเรโซแนนซ์การหมุนอิเล็กตรอนถูกบันทึกสำหรับสารละลายผสมของ RuDA (50 µM) และ TEMF (20 mM) หรือ DMPO (20 mM) ภายใต้การกระทำของการแผ่รังสีเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 808 nm (0.5 W/cm2)
การคำนวณ DFT และ TD-DFT สำหรับ RuDA ดำเนินการที่ระดับ PBE1PBE/6–31 G*//LanL2DZ ในสารละลายที่เป็นน้ำโดยใช้โปรแกรมเกาส์เซียน 1666,67,68HOMO-LUMO การกระจายรูและอิเล็กตรอนของสถานะตื่นเต้นของเสื้อกล้ามเดี่ยวพลังงานต่ำ RuDA ถูกวางแผนโดยใช้โปรแกรม GaussView (เวอร์ชัน 5.0)
ขั้นแรก เราพยายามวัดประสิทธิภาพการสร้าง 1O2 RuDA โดยใช้สเปกโตรสโคปี UV-visible แบบธรรมดาที่มี ICG (ΦΔ = 0.002) เป็นมาตรฐาน แต่การเสื่อมสภาพด้วยแสงของ ICG ส่งผลอย่างมากต่อผลลัพธ์ดังนั้น ผลผลิตควอนตัมของ 1O2 RuDA ถูกวัดโดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในความเข้มของการเรืองแสง ABDA ที่ประมาณ 428 นาโนเมตร เมื่อฉายรังสีด้วยเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 808 นาโนเมตร (0.5 W/cm2)ทำการทดลองกับ RuDA และ RuDA NP (20 ไมโครโมลาร์) ในน้ำ/DMF (98/2, v/v) ที่มี ABDA (50 ไมโครโมลาร์)ผลผลิตควอนตัมของ 1O2 คำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้: ΦΔ (PS) = ΦΔ (ICG) × (rFS/APS)/(rICG/AICG)rPS และ rICG คืออัตราการเกิดปฏิกิริยาของ ABDA ที่มี 1O2 ที่ได้รับจากตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงและ ICG ตามลำดับAPS และ AICG เป็นการดูดกลืนแสงของตัวรับแสงและ ICG ที่ 808 นาโนเมตรตามลำดับ
การวัด AFM ดำเนินการในสภาพของเหลวโดยใช้โหมดสแกนบนระบบ Bruker Dimension Icon AFMโดยใช้โครงสร้างแบบเปิดที่มีเซลล์ของเหลว เซลล์ถูกล้างสองครั้งด้วยเอทานอลและทำให้แห้งด้วยกระแสไนโตรเจนใส่เซลล์ที่แห้งลงในหัวแสงของกล้องจุลทรรศน์หยดตัวอย่างลงในสระของเหลวทันที แล้ววางลงบนคานเท้าแขนโดยใช้กระบอกฉีดยาพลาสติกแบบใช้แล้วทิ้งที่ปลอดเชื้อและเข็มที่ปลอดเชื้อหยดอีกหยดหนึ่งวางบนตัวอย่างโดยตรง และเมื่อลดระดับหัวแสง หยดทั้งสองจะผสานกัน ก่อตัวเป็นวงเดือนระหว่างตัวอย่างกับถังเก็บของเหลวการวัด AFM ดำเนินการโดยใช้คานเท้าแขนไนไตรด์รูปตัววี SCANASYST-FLUID (Bruker, ความแข็ง k = 0.7 N m-1, f0 = 120–180 kHz)
โครมาโตแกรมของ HPLC ได้รับมาบนระบบ Waters e2695 ที่ติดตั้งคอลัมน์ C18 ฟีนิกซ์ (250×4.6 มม., 5 µm) โดยใช้เครื่องตรวจจับ UV/Vis 2489ความยาวคลื่นของเครื่องตรวจจับคือ 650 นาโนเมตรเฟสเคลื่อนที่ A และ B คือน้ำและเมทานอล ตามลำดับ และอัตราการไหลของเฟสเคลื่อนที่คือ 1.0 มล.นาที-1การไล่ระดับสี (ตัวทำละลาย B) เป็นดังนี้: 100% จาก 0 ถึง 4 นาที, 100% ถึง 50% จาก 5 ถึง 30 นาที และรีเซ็ตเป็น 100% จาก 31 ถึง 40 นาทีแร่ถูกละลายในสารละลายผสมของเมทานอลและน้ำ (50/50 โดยปริมาตร) ที่ความเข้มข้น 50 ไมโครโมลาร์ปริมาตรในการฉีดคือ 20 ไมโครลิตร
การทดสอบ GPC ถูกบันทึกไว้ในเครื่องมือ Thermo ULTIMATE 3000 ที่ติดตั้งคอลัมน์ PL aquagel-OH MIXED-H สองคอลัมน์ (2×300×7.5 มม., 8 µm) และเครื่องตรวจจับดัชนีการหักเหของแสง ERC RefratoMax520คอลัมน์ GPC ถูกชะด้วยน้ำที่อัตราการไหล 1 มล./นาที ที่ 30°CNP ของแร่ถูกละลายในสารละลาย PBS (pH = 7.4, 50 ไมโครโมลาร์) ปริมาตรการฉีดคือ 20 ไมโครลิตร
โฟโตเคอร์เรนต์ถูกวัดจากการตั้งค่าไฟฟ้าเคมี (CHI-660B ประเทศจีน)การตอบสนองของออปโตอิเล็กทรอนิกส์เมื่อเปิดและปิดเลเซอร์ (808 นาโนเมตร 0.5 วัตต์/ซม.2) ถูกวัดที่แรงดันไฟฟ้า 0.5 V ในกล่องดำตามลำดับเซลล์สามอิเล็กโทรดมาตรฐานถูกใช้กับอิเล็กโทรดคาร์บอนคล้ายแก้ว (GCE) รูปตัว L เป็นอิเล็กโทรดที่ใช้งานได้ อิเล็กโทรดคาโลเมลมาตรฐาน (SCE) เป็นอิเล็กโทรดอ้างอิง และดิสก์แพลตตินัมเป็นอิเล็กโทรดเคาน์เตอร์สารละลาย 0.1 โมลาร์ Na2SO4 ถูกใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์
สายเซลล์มะเร็งเต้านมของมนุษย์ MDA-MB-231 ถูกซื้อจาก KeyGEN Biotec Co., LTD (หนานจิง ประเทศจีน หมายเลขแค็ตตาล็อก: KG033)เซลล์เติบโตในชั้นเดียวในอาหารปานกลางของ Dulbecco (DMEM, กลูโคสสูง) ที่เสริมด้วยสารละลาย 10% fetal bovine serum (FBS), เพนิซิลลิน (100 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร) และสเตรปโตมัยซิน (100 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร)เซลล์ทั้งหมดถูกเพาะเลี้ยงที่ 37°C ในบรรยากาศที่มีความชื้นซึ่งมี CO2 5%
การสอบวิเคราะห์ MTT ใช้เพื่อกำหนดหาความเป็นพิษต่อเซลล์ของ RuDA และ RuDA-NP ในการมีอยู่และไม่มีการฉายรังสีแสง โดยมีหรือไม่มี Vc (0.5 mM)เซลล์มะเร็ง MDA-MB-231 เติบโตในเพลต 96 หลุมที่ความหนาแน่นของเซลล์ประมาณ 1 x 105 เซลล์/มล./หลุม และบ่มเป็นเวลา 12 ชั่วโมงที่ 37.0°ซ ในบรรยากาศที่มี CO2 5% และอากาศ 95%RuDA และ RuDA NPs ที่ละลายในน้ำถูกเติมลงในเซลล์หลังจากการฟักตัว 12 ชั่วโมง เซลล์ได้รับรังสีเลเซอร์ 0.5 W ซม. -2 ที่ความยาวคลื่น 808 นาโนเมตร เป็นเวลา 10 นาที (300 J ซม. -2) และฟักในที่มืดเป็นเวลา 24 ชั่วโมงจากนั้นเซลล์ถูกบ่มด้วย MTT (5 มก./มล.) อีก 5 ชั่วโมงสุดท้าย เปลี่ยนตัวกลางเป็น DMSO (200 µl) เพื่อละลายผลึกฟอร์มาซานสีม่วงที่ได้วัดค่า OD โดยใช้เครื่องอ่านไมโครเพลทที่มีความยาวคลื่น 570/630 นาโนเมตรค่า IC50 สำหรับแต่ละตัวอย่างถูกคำนวณโดยใช้ซอฟต์แวร์ SPSS จากกราฟการตอบสนองของขนาดยาที่ได้รับจากการทดลองอิสระอย่างน้อยสามการทดลอง
เซลล์ MDA-MB-231 ถูกบำบัดด้วย RuDA และ RuDA-NP ที่ความเข้มข้น 50 ไมโครโมลาร์หลังจากการฟักไข่ 12 ชั่วโมง เซลล์ถูกฉายรังสีด้วยเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 808 นาโนเมตร และกำลัง 0.5 วัตต์/เซนติเมตร2 เป็นเวลา 10 นาที (300 J/cm2)ในกลุ่มวิตามินซี (Vc) เซลล์ได้รับการบำบัดด้วย 0.5 mM Vc ก่อนการฉายรังสีเลเซอร์จากนั้นเซลล์ถูกบ่มในที่มืดอีก 24 ชั่วโมง จากนั้นย้อมด้วยแคลซีน AM และโพรพิเดียมไอโอไดด์ (20 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร, 5 ไมโครลิตร) เป็นเวลา 30 นาที จากนั้นล้างด้วย PBS (10 ไมโครลิตร, pH 7.4)ภาพของเซลล์ที่มีคราบ