一种基于圆偏振光光动力治疗的等离子手性金纳米棒二聚体的构建方法技术

一种基于圆偏振光光动力治疗的等离子手性金纳米棒二聚体的构建方法，属于材料化学技术领域。本发明专利技术包括手性金纳米棒二聚体的组装、手性金纳米棒二聚体表面改性、手性金纳米棒二聚体与光敏分子偶联、手性金纳米棒二聚体与细胞共培养及其表征、偏振光治疗效果表征。本发明专利技术提供了利用等离子手性金纳米棒二聚体在圆偏振光作用下对肿瘤细胞的光动力治疗平台，得到了结构均一，具有选择性高效产单线态氧能力的手性金纳米棒二聚体结构。

Construction method of plasma chiral gold nanorods two based on circularly polarized light photodynamic therapy

A method for the construction of plasma chiral gold nanorods two based on circularly polarized light photodynamic therapy belongs to the field of material chemistry technology. The present invention includes the assembly of chiral gold nanorods two, chiral gold nanorods two polymer surface modification, chiral gold nanorods two molecules coupled with photosensitive molecules, chiral gold nanorods two dimers and cells co culture and characterization, polarized light treatment effect characterization. The invention provides a novel photodynamic therapy platform for tumor cells by using plasma chiral gold nanorods two aggregates under circularly polarized light, and obtains a chiral gold nanorods two polymer structure with uniform structure and selective and highly efficient production of singlet oxygen.

【技术实现步骤摘要】
一种基于圆偏振光光动力治疗的等离子手性金纳米棒二聚体的构建方法
本专利技术涉及一种基于圆偏振光光动力治疗的等离子手性金纳米棒二聚体的构建方法，属于材料化学

技术介绍
等离子手性纳米材料能够在可见光区产生强烈的手性信号，这种吸收差异来源于手性材料对左右圆偏振光的吸收不同。通过将手性纳米材料与光敏分子偶联，并将其与癌细胞共培养。利用偏振光的作用，在特定波长下可以选择性的提高细胞内单线态氧产率。与传统的激光相比，偏振光的照射只会激活手性纳米材料表面的光敏分子，对正常组织伤害小，能够提供更加精准的光动力治疗效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种基于圆偏振光光动力治疗的等离子手性金纳米棒二聚体的构建方法。本专利技术的技术方案：一种基于圆偏振光光动力治疗的等离子手性金纳米棒二聚体的构建方法，步骤为：（1）手性金纳米棒二聚体的组装：金纳米棒利用种子生长法合成，然后将其分别与硫代磷酸化修饰的巯基DNA1及DNA2混合，形成AuNR-DNA1复合体及AuNR-DNA2复合体；并将复合体AuNR-DNA1和AuNR-DNA2混合，形成金纳米棒二聚体溶胶结构，并对此结构进行表征；（2）手性金纳米棒二聚体表面改性：将步骤（1）得到的金纳米棒二聚体修饰上两亲高聚物聚苯乙烯-聚丙烯酸（PS-PAA），得到表面改性的金纳米棒二聚体；（3）手性金纳米棒二聚体与光敏分子偶联：将穿膜肽（TAT）和光敏分子（Ce6）同时加入到步骤（2）中，采用NHS/EDC偶联24h，得到表面修饰有光敏分子的金纳米棒二聚体；（4）手性金纳米棒二聚体与细胞共培养及其表征：将步骤（3）中得到的修饰有光敏分子的金纳米棒二聚体分别与一定数量的细胞共同培养一段时间后，用胰蛋白酶消化细胞，得到细胞内含有光敏分子修饰的金纳米棒二聚体的细胞悬液，即构建得到基于离散型金纳米捧二聚体的细胞内等离子手性平台，并对得到的细胞悬液进行生物电镜表征和圆二色光谱表征；（5）偏振光对细胞的杀死效率表征：分别采用左旋圆偏振光（LCP）、右旋圆偏振光（RCP）、线偏振光（LP）对步骤（4）中得到的细胞内含有光敏分子修饰的金纳米棒二聚体的细胞悬液在660nm波长下照射30min，采用细胞死活染色对不同光照射下的细胞活性进行测定。所述基于圆偏振光光动力治疗的等离子手性金纳米棒二聚体的构建方法，即基于离散型金纳米捧二聚体的细胞内等离子手性平台的构建方法，具体步骤如下：（1）手性金纳米棒二聚体的组装：取新制的长径比为3的金纳米棒溶液，采用7500rpm离心10min，去上清，将沉淀重悬在5mM十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）溶液中，得终浓度为10nM的金纳米棒溶液；将金纳米棒与巯基修饰的聚乙二醇（PEG-SH,MW=1000）以金纳米棒︰PEG摩尔浓度比为1︰100的比例混匀。静置12h之后，将上述修饰有PEG的金纳米棒溶液按金纳米棒︰DNA的摩尔浓度比为1︰30向溶液中加入硫代磷酸化修饰的巯基DNA1进行偶联，室温静置24h后得到AuNR-DNA1复合体；同时，另取上述10nM的金纳米棒溶液按同样的摩尔比偶联DNA2，室温静置24h后得到AuNR-DNA2复合体；将AuNR-DNA1和AuNR-DNA2复合体按等体积混匀，80℃水浴5min，室温冷却并静置12h，得到金纳米棒二聚体；（2）手性金纳米棒二聚体表面改性：将步骤（1）得到的金纳米棒二聚体7500rpm离心10min，超纯水洗涤3次之后，重悬于超纯水中得终浓度为10nM的金纳米棒二聚体溶液；取120µL10mM正十八硫醇的乙醇溶液加入到250µL10nM金纳米棒二聚体溶液中混匀,静置30min；然后将670µL二甲基甲酰胺（DMF）与80µL8mg/mLPS-PAA混匀之后加入到此金纳米棒二聚体溶液中，94℃油浴2h，冷却至室温，得到表面修饰有PS-PAA的金纳米棒二聚体溶液；（3）手性金纳米棒二聚体与光敏分子偶联：将光敏分子Ce6及穿膜肽TAT分别溶解于PBS中，然后将碳二亚胺（EDC）按Ce6︰EDC摩尔浓度比为1︰1000加入到Ce6溶液中混匀，按TAT︰EDC摩尔浓度比为1︰1000加入到TAT溶液中混匀，分别室温静置2h后，然后同时向两种溶液中加入琥珀酰亚胺（NHS），并按摩尔浓度比Ce6︰NHS为1︰100，TAT︰NHS为1︰100分别混匀，再室温静置2h后，按金纳米棒︰Ce6︰TAT摩尔浓度比为1︰1000︰100向溶液中加入上述表面改性的金纳米棒二聚体进行偶联，混匀后室温偶联24h得到表面修饰有光敏分子的金纳米棒二聚体；（4）手性金纳米棒二聚体与细胞共培养及其表征：将步骤（3）中得到的表面修饰有光敏分子的金纳米棒二聚体以7500rpm离心10min，去上清，沉淀重悬于细胞培养液中；反复离心三遍之后，将金纳米棒的终浓度调整为5nM；将细胞接种于6孔培养板的三个孔中，每个孔中的细胞数量控制为104个，培养24h后去掉培养液；分别向每一个孔中加入上述含有表面修饰有光敏分子的金纳米棒二聚体的细胞培养液300μL，37℃培养8h后，去除培养液，用PBS轻轻洗涤各个孔中细胞5次，将洗涤后的细胞用0.25%胰蛋白酶消化5min，1000rpm离心3min，沉淀重悬于50μLPBS中，得到细胞内含有表面修饰有光敏分子的金纳米棒二聚体的细胞悬液。采用生物透射电镜和圆二色谱法对得到的细胞悬液进行表征；（5）偏振光对细胞的杀死效率表征：将上述步骤（4）得到的细胞分别采用左旋圆偏振光（LCP）、右旋圆偏振光（RCP）、线偏振光（LP）在660nm波长下照射30min，采用细胞死活染色试剂盒对细胞进行染色，并采用激光共聚焦显微镜观察。所述DNA1、DNA2、TAT多肽序列如表1所示。表1DNA及多肽的编号、序列及长度编号序列(5’-3’)长度DNA1CAATAGCCCTTGGATAAAAAAAAAA-SH25DNA2ATCCAAGGGCTATTGAAAAAAAAAA-SH25TATYGRKKRRQRRRC12本专利技术的有益效果：本专利技术提供了利用等离子手性纳米棒二聚体在圆偏振光作用下对肿瘤细胞的光动力治疗所需的治疗平台，构建得到基于离散型金纳米捧二聚体的细胞内等离子手性平台，即构建了在偏振光作用下的细胞内金纳米棒二聚体的光动力治疗平台。得到了结构均一，具有强等离子手性信号的金纳米棒二聚体，具有选择性高效产单线态氧能力的手性金纳米棒二聚体结构。附图说明图1金纳米棒二聚体的透射电镜图。图2细胞内金纳米棒二聚体的生物透射电镜图。图3细胞内金纳米棒二聚体的圆二色光谱图。图4不同偏振光照射下的细胞活性激光共聚焦图。（A）左圆偏振光、（B）右圆偏振光、（C）线偏振光。深色代表死细胞，浅色表示活细胞。图5不同偏振光照射下的细胞活性统计图。具体实施方式实施例1所有的玻璃仪器都用王水浸泡24h，并用双蒸水清洗，晾干备用。实验中使用的水均为18.2MΩ的Milli-Q超纯水。本专利技术所使用的DNA和多肽均购自中国上海生工生物工程有限公司。实施例1（1）手性金纳米棒二聚体的组装：取新制的长径比为3的金纳米棒溶液，采用7500rpm离心10min，去上清将沉淀重悬在5mM十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）溶液中，得终浓度为10nM的金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于圆偏振光光动力治疗的等离子手性金纳米棒二聚体的构建方法，其特征在于步骤为：（1）手性金纳米棒二聚体的组装：金纳米棒利用种子生长法合成，然后将其分别与硫代磷酸化修饰的巯基DNA1及DNA2混合，形成AuNR‑DNA1复合体及AuNR‑DNA2复合体；并将复合体AuNR‑DNA1和AuNR‑DNA2混合，形成金纳米棒二聚体溶胶结构，并对此结构进行表征；（2）手性金纳米棒二聚体表面改性：将步骤（1）得到的金纳米棒二聚体修饰上两亲高聚物聚苯乙烯‑聚丙烯酸PS‑PAA，得到表面改性的金纳米棒二聚体；（3）手性金纳米棒二聚体与光敏分子偶联：将穿膜肽TAT和光敏分子Ce6同时加入到步骤（2）中，采用NHS/EDC偶联24h，得到表面修饰有光敏分子的金纳米棒二聚体；（4）手性金纳米棒二聚体与细胞共培养及其表征：将步骤（3）中得到的修饰有光敏分子的金纳米棒二聚体分别与一定数量的细胞共同培养一段时间后，用胰蛋白酶消化细胞，得到细胞内含有光敏分子修饰的金纳米棒二聚体的细胞悬液，即构建得到基于离散型金纳米捧二聚体的细胞内等离子手性平台，并对得到的细胞悬液进行生物电镜表征和圆二色光谱表征；（5）偏振光对细胞的杀死效率表征：分别采用左旋圆偏振光LCP、右旋圆偏振光RCP、线偏振光LP对步骤（4）中得到的细胞内含有光敏分子修饰的金纳米棒二聚体的细胞悬液在660nm波长下照射30min，采用细胞死活染色对不同光照射下的细胞活性进行测定。...

【技术特征摘要】
1.一种基于圆偏振光光动力治疗的等离子手性金纳米棒二聚体的构建方法，其特征在于步骤为：（1）手性金纳米棒二聚体的组装：金纳米棒利用种子生长法合成，然后将其分别与硫代磷酸化修饰的巯基DNA1及DNA2混合，形成AuNR-DNA1复合体及AuNR-DNA2复合体；并将复合体AuNR-DNA1和AuNR-DNA2混合，形成金纳米棒二聚体溶胶结构，并对此结构进行表征；（2）手性金纳米棒二聚体表面改性：将步骤（1）得到的金纳米棒二聚体修饰上两亲高聚物聚苯乙烯-聚丙烯酸PS-PAA，得到表面改性的金纳米棒二聚体；（3）手性金纳米棒二聚体与光敏分子偶联：将穿膜肽TAT和光敏分子Ce6同时加入到步骤（2）中，采用NHS/EDC偶联24h，得到表面修饰有光敏分子的金纳米棒二聚体；（4）手性金纳米棒二聚体与细胞共培养及其表征：将步骤（3）中得到的修饰有光敏分子的金纳米棒二聚体分别与一定数量的细胞共同培养一段时间后，用胰蛋白酶消化细胞，得到细胞内含有光敏分子修饰的金纳米棒二聚体的细胞悬液，即构建得到基于离散型金纳米捧二聚体的细胞内等离子手性平台，并对得到的细胞悬液进行生物电镜表征和圆二色光谱表征；（5）偏振光对细胞的杀死效率表征：分别采用左旋圆偏振光LCP、右旋圆偏振光RCP、线偏振光LP对步骤（4）中得到的细胞内含有光敏分子修饰的金纳米棒二聚体的细胞悬液在660nm波长下照射30min，采用细胞死活染色对不同光照射下的细胞活性进行测定。2.根据权利要求1所述基于圆偏振光光动力治疗的等离子手性金纳米棒二聚体的构建方法，其特征在于具体步骤如下：（1）手性金纳米棒二聚体的组装：取新制的长径比为3的金纳米棒溶液，采用7500rpm离心10min，去上清，将沉淀重悬在5mM十六烷基三甲基溴化铵CTAB溶液中，得终浓度为10nM的金纳米棒溶液；将金纳米棒与巯基修饰的聚乙二醇PEG-SHMW=1000，以金纳米棒︰PEG摩尔浓度比为1︰100的比例混匀；静置12h之后，将上述修饰有PEG的金纳米棒溶液按金纳米棒︰DNA的摩尔浓度比为1︰30向溶液中加入硫代磷酸化修饰的巯基DNA1进行偶联，室温静置24h后得到AuNR-DNA1复合体；同时，另取上述10nM的金纳米棒溶液按同样的摩尔比偶联DNA2，室温静置24h后得到AuNR-DNA2复合体；将AuNR-DNA1和AuNR-DNA2复合体按等体积混匀，80℃水浴5min，室温冷却并静置12h，得到金纳米棒二聚体；（2）手性金纳米棒二聚体表面改性：将步骤（1）得到的金纳米棒二聚体7500rpm离心10min，...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡华，胥传来，孙茂忠，徐丽广，刘丽强，吴晓玲，宋珊珊，胡拥明，
申请(专利权)人：无锡迪腾敏生物科技有限公司，江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32