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纳米药物载体聚酰胺胺的细胞毒性研究
李俊锋 , 张清荣 , 付彦丰 , 李思莹 , 刘禹麟 , 周晶 , 蔡明军 , 杨国程 , 单玉萍
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.211129
聚酰胺胺(PAMAM)是具有双亲性的树枝状大分子,载药能力良好,已成为纳米药物转运体系中重要的药物载体。在近生理环境下,实时测量不同代数(G2、G5和G7)、不同末端基团(—OH、—NH2和—COOH) PAMAM的细胞毒性,对于其作为药物载体的应用尤为重要。本研究利用原子力显微镜(AFM)纳米压痕技术可以在生理条件下测量单个细胞力学性质的优势,通过比较浓度梯度和时间梯度下不同代数及不同末端基团PAMAM对细胞力学性质(杨氏模量)的影响,分析了PAMAM的细胞毒性。由于没有明显的电荷效应,不同浓度的G2-PAMAM-NH2和G5-PAMAM-OH与HeLa细胞共孵育不同时间后,细胞杨氏模量的改变(毒性)并不明显。以0.5 μmol/L G5-PAMAM-NH2与HeLa细胞共孵育0、0.5、1和2 h后,细胞杨氏模量分别为0.61、0.45、0.46和0.22 kPa;分别以0.5、1.0、2.0和5.0 μmol/L G5-PAMAM-NH2与HeLa细胞共孵育2 h后,细胞杨氏模量分别为0.30、0.20、0.17和0.22 kPa。由此可知,时间是影响其细胞毒性的主导因素。不同末端基团的G5-PAMAM-COOH的细胞毒性具有浓度依赖性。本研究为PAMAM作为纳米药物载体在纳米医学中的应用提供了基础数据。
关键词: 原子力显微镜, 纳米压痕, 聚酰胺胺, 细胞毒性, 细胞力学
原子力显微镜纳米压痕技术用于评估纳米药物功效
付彦丰 , 杨钰 , 张清荣 , 蔡明军 , 徐海娇 , 杨国程 , 单玉萍
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201171
具有靶向性药物递送和可控释放双重优势的纳米药物是抗肿瘤药物的研究热点。在纳米药物应用中,药效评估是非常重要的方面。本研究利用基于原子力显微镜(AFM)的纳米压痕技术,通过分析纳米药物作用后细胞力学性质(杨氏模量和粘弹性等)的改变,评估其药效。结果表明,与游离的阿霉素(DOX)相比,DOX及喜树碱(CPT)脂质体纳米药物对宫颈癌(HeLa)细胞的药效作用更明显。进一步检测DOX和CPT不同摩尔比(4:1和1:4)混合的脂质体纳米药物对HeLa细胞的药效差异,发现在DOX和CPT的摩尔比为4:1条件下,两种药物的协同作用增强了药效。对纳米药物作用后的HeLa细胞进行粘弹性评估,发现随着纳米药物作用时间的延长,细胞粘弹性随之降低。本研究提供了一种简单有效的筛选纳米药物的方法。
关键词: 原子力显微镜, 纳米压痕, 脂质体, 纳米药物功效, 细胞力学