一种姜黄素纳米药物的制备方法、应用及其结合三维肿瘤模型的构建方法



1.本发明属于本发明属于组织工程学、材料学及生物学领域,具体涉及一种姜黄素纳米粒的 制备方法以及三维模型的构建与应用。


背景技术:



2.乳腺癌是全世界妇女癌症和与癌症有关的死亡的主要原因,这是一种对全球健康具有重大 影响的疾病,可产生巨大的心理社会影响。2020年乳腺癌新增病例226万例,肺癌新增病例220 万例,乳腺癌正式取代肺癌成为全球头号癌症(占所有新增病例的11.7%)。因此,乳腺癌研究需 要在和技术开发方面投入大量资金。乳腺癌的常规方法,如手术、放射、化疗等, 表现出各种局限性,如可导致细胞抵抗、严重的炎症、疼痛、难看的疤痕等问题,使患者更容 易患其他疾病,并经常通过削弱患者体内的免疫系统而导致死亡。因此,迫切需要探索乳 腺癌的新方法。
3.近年来,开发可靠、高效的乳腺癌诊疗药物给药系统,寻靶向能力更强、给药效率更高 的剂,引起了科学家的广泛兴趣。纳米技术的出现彻底改变了口服和局部给药的传统给药 方式。一方面,纳米粒可以潜在地提高药物的特异性和生物利用度,从而在过程中提高疾 病的效果。另一方面,在药物递送和试剂的研究中,纳米粒因其良好的药物靶向性、 优异的细胞成像诊断能力、无毒、良好的水溶性、良好的生物相容性和简单的低成本制备而在 肿瘤及其疾病中发挥着越来越重要的作用。制备纳米粒最常见的载体是聚合物材料,通常选择 两亲性的聚合物材料,以更好地达到包裹药物分子和增加纳米粒的水溶性的效果。此外,由合 成聚合物组成的聚合物纳米颗粒具有低相对分子质量和良好的生物降解性等特性。sreemanti等 人。将芹菜素(ap)负载到聚乳酸-乙交酯共聚物(plga)中,制备了纳米nap,并通过一系列表 征证明nap对皮肤癌具有良好的效果,在皮肤癌的中具有更大的应用前景。钱等人将 β-环糊精(plga-β-cd)修饰的聚乳酸-乙醇酸、聚乙烯亚胺接枝苯并咪唑(pei-bm)和低分子肝素 (lmwh)纳米粒子相结合,制备了聚合物纳米粒子。所制备的纳米粒对ph敏感,对乳腺癌细胞 有良好的作用。
4.在纳米药物的选择方面,大部分研究都是通过有机合成或西药对纳米材料进行的。一般来 说,西药是经过化学提纯的化学物质,每种西药通常只含有一种作用于体内某种病理化学反应 的有效成分,更容易、更快地被人体吸收,作用强烈。然而,西药有很高的副作用,这反过来 会导致患者身体健康下降。根据中医理论,乳腺癌的病因是内伤、痰浊、正能量不足。目前关 于中草药乳腺癌的研究也吸引了大量研究人员的兴趣。例如,gao等人使用中草药根提取 物pog-糖基(pog)乳腺癌4t1,效果显著。lv等人报道了中草药丹参酮iia(taniia)对人 乳腺癌mcf-7细胞具有明显的抗肿瘤作用,并探讨了该药对乳腺癌的机制。因此,中医药 可以作为乳腺癌的一种方法,有助于减少放化疗的副作用和不良反应,调节患者的免 疫功能和身体状况。
5.除了上述药物研发,肿瘤策略还需要通过药物筛选进行精准的药效研究。目
前,最常 见的体外药物筛选方法往往是基于单细胞二维(2d)培养法。这种方法不能有效地代表实际的肿 瘤,限制了其在体内外的准确应用。因此,为了更好地模拟体内肿瘤微环境,由具有优良力学 和流变性的固体生物材料制成的支架材料是值得研究的。3d打印是近年来公认的一项新兴技术。 与传统的制造方法相比,这项技术允许精确地预先确定不同形状和大小的生物材料,以生产所 需的3d组织状结构。通过模拟体内环境,大大减少了时间。近年来,科学家们在使用3d 打印技术进行药物筛选和肿瘤方面投入了大量精力。例如,uddin等人制备3d打印聚合物 微针阵列联合顺铂皮肤癌,研究表明,制备的材料具有较高的抗癌活性和肿瘤消退能力。 贺等人制备了基于可生物降解玻璃的3d打印支架,可与检查点阻断免疫疗法协同作用,根除 原发肿瘤,激活免疫反应,抑制转移,防止乳腺癌复发并加速骨生成。尽管3d打印支架的应 用越来越广泛,但寻与宿主组织相似的具有良好生物相容性和力学性能的候选材料仍然是一 项具有挑战性的工作。


技术实现要素:



6.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种药物筛选的新方法,首先将聚合物非离子表面活性 剂pluronic f127与姜黄素复合,制备了水溶性好、肿瘤效果好的姜黄素纳米粒(curnps)。 其次制备了明胶/海藻酸钠/纳米粘土(gel/alg/nc)复合支架,具有良好的印刷性能和良好的生 物相容性。然后,本发明利用支架结合肿瘤细胞构建的3d肿瘤模型,研究了curnps对肿瘤的 作用。
7.为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
8.一种姜黄素纳米药物的制备方法,包括以下步骤:
9.步骤一、将聚合物非离子表面活性剂(pf127)溶于去离子水中,搅拌形成 均匀的水溶液;所述的每10ml去离子水中对应加入5-15毫克pf127。其中,搅拌速度为20rpm。
10.步骤二、将姜黄素(cur)溶于无水乙醇,搅拌形成姜黄素溶液;其中,每3毫升无水乙醇对 应加入1-4毫克姜黄素。其中,搅拌速度为20rpm。
11.步骤三、将姜黄素溶液连续滴入含有pf-127的去离子水中搅拌过夜,直到无水乙醇蒸发。 所述与姜黄素的质量比为3~6:1。其中,搅拌速度为20rpm。
12.步骤四、将步骤三的反应溶液离心后,将所得上清液在去离子水中透析,冷冻干燥,得到 纳米药物curnps。其中,离心操作为:以10000rpm离心5min;透析袋的截留分子量为3.5kda, 用去离子水透析24h以上。
13.一种姜黄素纳米药物结合三维肿瘤模型的构建方法,包括纳米药物curnps的合成、3d打 印gel/alg/nc复合支架的构建、肿瘤细胞结合gel/alg/nc复合支架的肿瘤模型构建、肿瘤模 型结合curnps的药物筛选四部分。具体如下:
14.第一步,合成姜黄素纳米药物。
15.第二步,通过3d打印的方式构建gel/alg/nc复合支架,包括以下步骤:
16.步骤一、将明胶(gel)、海藻酸钠(alg)、纳米粘土(nc)溶于去离子水中,机械搅拌至分 散均匀,得到混合溶液,作为打印gel/alg/nc油墨;所述的明胶、海藻酸钠、纳米粘土的质量 比5:1:4。其中,每10毫升去离子水对应加入2.0克明胶,每10毫升去离子水对应加入1.6 克纳米粘土,每10毫升去离子水对应加入0.4克海藻酸钠,搅拌速度为30rpm。
17.步骤二、用药匙将步骤一得到的打印gel/alg/nc油墨加入聚乙烯注射筒中并放置。选择 260μm针头在3d打印机中打印长方体网状模型,得到gel/alg/nc复合支架,其中,打印过程 中,长方体模型中的网状孔隙间隔为1mm。其中,打印参数分别为:打印压力200kpa,打印速 度2-4mm/s,打印台与打印针头之间的距离为1mm。
18.第三步,通过肿瘤细胞结合gel/alg/nc复合支架,构建肿瘤模型,包括以下步骤:
19.步骤一、将肿瘤细胞接种在gel/alg/nc复合支架上。
20.步骤二、步骤一中的肿瘤细胞接种数天后,细胞渗透迁移到支架内部并在支架边缘形成肿 瘤球,意味着可作为肿瘤模型进行后续的药物筛选。
21.优选的是,所述步骤一中,肿瘤细胞的类型为乳腺癌(mda-mb-231)细胞。
22.优选的是,所述步骤一中,接种肿瘤细胞的数量为1x104个/孔。
23.优选的是,所述步骤一中,gel/alg/nc复合支架的处理方式是将打印的gel/alg/nc复合 支架在75%酒精中搅拌24小时,然后在超净台上用75%乙醇浸泡同时进行紫外线杀菌过 夜,接着在pbs中浸泡3小时除去酒精。
24.优选的是,所述步骤二中,肿瘤细胞接种到gel/alg/nc复合支架的天数是5天。
25.优选的是,所述步骤二中,肿瘤细胞在gel/alg/nc复合支架的渗透迁移以及肿瘤球的形 成通过活死细胞染和扫描电子显微镜进行验证。
26.第四步,纳米药物curnps结合三维肿瘤模型在乳腺癌中的应用
27.步骤一、将杀菌消毒处理好的gel/alg/nc复合支架置于48孔板中,分别于gel/alg/nc 复合支架上接种mda-mb-231和l929细胞(1
×
104个细胞/孔)20ul,加入培养基并孵育5天, 形成肿瘤模型,期间不定时更换培养基。
28.步骤二、将curnps用高糖完全培养基配成浓度为100~300μg/ml的培养液,将步骤一 中接种好肿瘤细胞的gel/alg/nc支架(肿瘤模型)放入上述curnps培养液中孵育(37℃细胞 培养箱)。
29.步骤三、对于步骤二中纳米药物curnps处理的肿瘤模型,分别在处理之后的1,3,7, 14天加入am/pi的pbs溶液进行活/死细胞染,并置于双光子激光共聚焦显微镜下进行观察 细胞的存活情况,来检测纳米药物对肿瘤细胞的效果。
30.步骤四、对于步骤二中纳米药物curnps处理的肿瘤模型,分别在处理之后的1,3,7, 14天,将肿瘤模型进行梯度脱水处理(依次将肿瘤模型在50%的酒精溶液中静置30min,在 70%的酒精溶液中静置30min,在90%的酒精溶液中静置30min,在100%的酒精中静置30min, 然后自然干燥。),并置于扫描电子显微镜观察细胞形态,来检测纳米药物对肿瘤细胞的效 果。
31.一种姜黄素纳米药物的应用,将其应用于肿瘤,所述的肿瘤细胞的类型为乳腺癌细胞。
32.本发明的原理及创新性分析:
33.(1)采用上述方法制备得到的姜黄素纳米粒(curnps)在解决姜黄素水溶性的同时,还 表现出优异的生物相容性和生物安全性,能够对乳腺癌(mda-mb-231)细胞内化并具有显著 的杀伤效果。
34.(2)采用上述方法制备得到的gel/alg/nc复合支架包含的三种材料gel、alg和nc均具 有很高的生物相容性、无免疫原性和无毒性等。gel含有丰富的rgd序列,有利于细胞
的黏附、 生长和繁殖。alg是一种天然生物聚合物,因其具有良好的生物相容性,较低的生物毒性,优 异的生物降解性在3d打印过程中经常被用作生物墨水。nc不仅具有重要的再生医学特性,如 细胞可黏附性和有利于细胞扩散的优点,而且还具有调节药物释放的能力,可增加聚合物油墨 的粘度并稳定聚合物网络。同时,该支架具有优异的物理特性,该支架的压缩模量为599.34
±ꢀ
10.25kpa,高于体内所有癌组织的机械强度(e=1~100kpa)足以支持肿瘤细胞较长时间的生长 增殖;溶胀率达到291.21%;水接触角60s内由35.8
°
(0s)减小到11.6
°
(60s)。
35.(3)上述方案中所制备的gel/alg/nc复合支架,对肿瘤细胞均表现出良好的生物学性能, 将肿瘤细胞接种到gel/alg/nc复合支架上适用于肿瘤模型的构建。
36.与现有技术相比,本发明的有益效果为:
37.(1)本发明的curnps具有良好的生物相容性,优异的水溶性和良好的肿瘤效果。
38.(2)本发明的gel/alg/nc复合支架,具有良好的打印性能和良好的生物相容性。
39.(3)本发明的gel/alg/nc复合支架接种mda-mb-231细胞,使得肿瘤细胞在三维环境中 生长,制备出肿瘤模型同时模拟了更加真实的肿瘤微环境,为模拟体内药物筛选奠定了基础。
40.(4)与2d模型相比,细胞模型具有更好的细胞增殖效果。此外,当curnps进入肿瘤细 胞时有较好的epr效果,且在3d细胞“肿瘤”部位积累较好,代表了对乳腺癌细胞更真实的肿 瘤效果的反应。本发明的研究表明,纳米材料与肿瘤模型的结合为药物筛选提供了一个更 好的替代平台,并具有作为安全有效的乳腺癌筛选的巨大潜力。
附图说明
41.图1为curnps的透射电子显微镜(tem)图像;
42.图2为curnps的在tem中的粒径分布;
43.图3为curnps的扫描电子显微镜(sem)图像;
44.图4为curnps的在sem中的粒径分布;
45.图5为curnps的动态光散射(dls)图像;
46.图6为curnps在水介质中连续14天的直径和dls变化;
47.图7为curnps(水溶液)和cur(乙醇溶液)的吸收光谱;
48.图8为cur乙醇溶液的荧光光谱;
49.图9为curnps水溶液的荧光光谱;
50.图10为姜黄素(cur)和curnps的傅里叶红外(ftir)谱图;
51.图11为cur和curnps的全扫描x射线光电子(xps)光谱;
52.图12为cur的氧元素的高分辨率xps;
53.图13为cur的碳元素的高分辨率xps;
54.图14为curnps的氧元素的高分辨率xps;
55.图15为curnps的碳元素的高分辨率xps;
56.图16为mda-mb-231细胞与curnps分别在50、100、200μg/ml浓度下孵育6h的双光子 激光共聚焦图片,比例尺,20μm;
57.图17为使用imagej软件定量分析双光子激光共聚焦在不同激光条件下的荧光强度;
58.图18为用不同浓度的curnps在37℃下孵育24h的mda-mb-231和l929细胞的存活率。
59.图19为不同浓度curnps处理后的细胞(mda-mb-231)与钙黄绿素am(绿,活细胞) 和碘化丙啶(红,死细胞)共同孵育后的荧光显微镜图像;
60.图20为不同浓度cbnps处理后的细胞(l929)与钙黄绿素am和碘化丙啶共同孵育后的 荧光显微镜图像;
61.图21为gel/alg/nc墨水在5~42℃范围内的粘度与温度曲线;
62.图22为gel/alg/nc墨水在5~42℃范围内的储能模量g

和损耗模量g”与温度曲线;
63.图23为gel/alg/nc墨水的g

和g”与角频率的关系曲线;
64.图24a为gel/alg/nc墨水的粘度随剪切速率的关系;
65.图24b为图24a中的局部放大图;
66.图25为gel/alg/nc墨水的触变性;
67.图26a为gel/alg/nc支架的力学性能(三个平行组);
68.图26b为图26a中三个平行组得出的gel/alg/nc支架的力学性能;
69.图27为gel/alg/nc墨水(左边)和gel/alg/nc打印支架(右边)照片;
70.图28为gel/alg/nc支架的sem图片,标尺:100μm;
71.图29为图27中gel/alg/nc支架的sem放大图片,标尺:100μm;
72.图30a为gel/alg/nc支架区域的能谱图;
73.图30b为gel/alg/nc3d支架的元素表征图;
74.图31为gel/alg/nc 3d支架溶胀率测试;
75.图32为gel/alg/nc3d支架在0秒的水接触角图片;
76.图33为gel/alg/nc支架在60秒的水接触角图片;
77.图34为l929细胞在gel/alg/nc支架上不同时间的增殖图片;
78.图35为mda-mb-231细胞gel/alg/nc支架上不同时间的增殖图片;
79.图36为l929细胞在2d(孔板)和3d(gel/alg/nc支架)条件下的cck-8测试;
80.图37为mda-mb-231细胞在2d(孔板)和3d(gel/alg/nc支架)条件下的cck-8测试;
81.图38为curnps对gel/alg/nc支架上l929/mda-mb-231细胞不同处理时间的细胞毒性;
82.图39为2d(孔板)环境下,不同培养时间的l929细胞的活/死细胞染图像;
83.图40为2d(孔板)环境下,不同培养时间的mda-mb-231细胞的活/死细胞染图像;
84.图41为不同培养时间下,gel/alg/nc支架上l929细胞sem图像,c2为c1的局部放大图 像;
85.图42为为不同培养时间下,gel/alg/nc支架上mda-mb-231细胞sem图像,d2为d1 的局部放大图像;
86.图43为curnps对gel/alg/nc支架上的细胞l929的毒性情况;
87.图44为curnps对gel/alg/nc支架上的细胞mda-mb-231的毒性情况;
88.图45为curnps处理后的gel/alg/nc支架上l929细胞的sem图像;
89.图46为curnps处理后的gel/alg/nc支架上mda-mb-231细胞的sem图像;
90.图47为curnps的溶血测试图片;
91.图48为gel/alg/nc支架的溶血测试图片;
92.图49为curnps溶血率的测定;
93.图50为gel/alg/nc支架溶血率的测定;
94.图51为本发明的摘要图。
具体实施方式
95.为了进一步了解本发明,下面结合具体实施方式对本发明的优选实施方案进行描述,但是 应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
96.本发明提供一种药物筛选的新方法,首先将聚合物非离子表面活性剂pluronic f127与姜黄 素复合,制备了水溶性好、肿瘤效果好的中药纳米粒(curnps)。其次制备了gel/alg/nc复 合支架,具有良好的印刷性能和良好的生物相容性。然后,利用支架结合的转移性乳腺癌 (mda-mb-231)细胞构建3d肿瘤模型从而模拟了肿瘤微环境。最后本发明利用上述3d肿瘤模 型与curnps结合,模拟了curnps在体内肿瘤中的情况,研究了curnps对转移性乳腺癌的治 疗作用。
97.1.本发明还提供上述姜黄素纳米粒的制备方法:
98.步骤一、10毫克的(pf127)溶于10ml的水中,搅拌形成均匀的水溶液; 其中,搅拌速度为20rpm。
99.步骤二、2毫克姜黄素(cur)溶于3毫升无水乙醇,搅拌形成姜黄素溶液;其中,搅拌速度 为20rpm。
100.步骤三、将姜黄素溶液连续滴入含有pf-127的去离子水中搅拌过夜,直到无水乙醇蒸发; 其中,搅拌速度为20rpm。
101.步骤四、将步骤三的反应溶液以10000rpm离心5min后,将所得上清液在去离子水中透析, 冷冻干燥,得到姜黄素纳米粒;其中,透析过程中,透析袋的截留分子量为3.5kda,用去离子 水透析24h以上。
102.2.本发明还提供上述3d打印gel/alg/nc复合支架的制备方法:
103.步骤一、2g明胶(gel),0.4g海藻酸钠(alg)和1.6克纳米粘土(nc)溶于去离子水中,机 械搅拌至分散均匀,得到混合溶液,作为打印gel/alg/nc油墨;其中,搅拌速度为30rpm。
104.步骤二、用药匙将步骤一得到的打印gel/alg/nc油墨加入聚乙烯注射筒中并放置。
105.选择260μm针头在3d打印机中打印长方体网状模型,得到gel/alg/nc复合支架,其中, 打印过程中,长方体模型中的网状孔隙间隔为1mm。其中,打印参数分别为:打印压力200kpa, 打印速度2-4mm/s,打印台与打印针头之间的距离为1mm。3d打印出的长方体模型的规格参 数为8
×8×
2mm.
106.3.本发明还提供了上述gel/alg/nc肿瘤模型的制备方法:
107.步骤一、将肿瘤细胞接种在处理后的gel/alg/nc复合支架上。其中,肿瘤细胞的类型为乳 腺癌(mda-mb-231)细胞;接种肿瘤细胞的数量为1x104个/孔;gel/alg/nc复合支架的处理 方式是将打印的gel/alg/nc复合支架在75%酒精中搅拌24小时,然后在超净台上用75% 乙醇浸泡同时进行紫外线杀菌过夜,接着在pbs中浸泡3小时除去酒精。
108.步骤二、步骤一中的肿瘤细胞接种数天后,细胞渗透迁移到支架内部并在支架边缘形成肿 瘤球,意味着可作为肿瘤模型进行后续的药物筛选。其中,肿瘤细胞接种到gel/alg/nc复合支 架的天数是5天;肿瘤细胞在gel/alg/nc复合支架的渗透迁移以及肿瘤球的形成通过活死细胞 染和扫描电子显微镜进行验证。
109.4.本发明还提供上述的纳米药物curnps结合三维肿瘤模型在乳腺癌中的应用。
110.步骤一、将杀菌消毒处理好的gel/alg/nc复合支架置于48孔板中,分别于gel/alg/nc复 合支架上接种mda-mb-231和l929细胞(1
×
104个细胞/孔)20ul,加入培养基并孵育5天, 形成肿瘤模型,期间不定时更换培养基。
111.步骤二、将curnps用高糖完全培养基配成浓度为100~300μg/ml的培养液,将步骤一中 接种好肿瘤细胞的gel/alg/nc支架(肿瘤模型)放入上述curnps培养液中孵育(37℃细胞培 养箱)。
112.步骤三、对于步骤二中纳米药物curnps处理的肿瘤模型,分别在处理之后的1,3,7,14 天加入am/pi的pbs溶液进行活/死细胞染,并置于双光子激光共聚焦显微镜下进行观察细 胞的存活情况,来检测纳米药物对肿瘤细胞的效果。
113.步骤四、对于步骤二中纳米药物curnps处理的肿瘤模型,分别在处理之后的1,3,7,14 天,将肿瘤模型进行梯度脱水处理(依次将肿瘤模型在50%的酒精溶液中静置30min,在70% 的酒精溶液中静置30min,在90%的酒精溶液中静置30min,在100%的酒精中静置30min, 然后自然干燥。),并置于扫描电子显微镜观察细胞形态,来检测纳米药物对肿瘤细胞的效 果。
114.实施例1
115.第一步,合成curnps
116.步骤一、10毫克的(pf127)溶于水中,以20rpm的速度搅拌形成均匀的 水溶液;
117.步骤二、2毫克姜黄素(cur)溶于3毫升无水乙醇,以20rpm的速度搅拌形成姜黄素溶液;
118.步骤三、将姜黄素溶液连续滴入含有pf-127的去离子水中以20rpm的速度搅拌过夜,直 到无水乙醇蒸发。
119.步骤四、将步骤三的反应溶液以10000rpm离心5min离心后,将所得上清液放入截留分子 量为3.5kda的透析袋,用去离子水透析24h,冷冻干燥,得到curnps。
120.对合成得到的curnps的性能进行检测。
121.1.1 curnps的形态和粒径大小
122.本发明用透射电子显微镜分析了curnps的形态和尺寸,如图1所示。所制得的curnps纳米粒 子为球形,尺寸分布均匀,无团聚现象,经image j软件测定,其尺寸为145.17
±
0.24nm,表明 curnps组装成功(图2)。此外,扫描电子显微镜(图3)再次证实了
curnps的形态特征,imagej 软件测得curnps的尺寸为159.68
±
0.35nm,与透射电子显微镜的结果一致(图4)。众所周知, 纳米粒子在水溶液中的分散性和稳定性是生物应用的关键问题,因此,本发明用动态光散射法 分析了纳米粒子在水溶液中的分布和大小,图5的结果表明纳米粒子的平均流体力学直径为 168.49
±
0.21nm,多分散指数pdi值为0.169,表明纳米粒子在水溶液中具有高度的单分散性。 其次,本发明通过监测curnps在14天内的尺寸分布变化来测试其在水溶液中的环境稳定性。 图6数据显示,curnps的尺寸没有随时间显著波动,保持在160nm左右,pdi保持在0.2-0.3 之间,表明curnps在水溶液稳定性方面具有良好的环境稳定性。
123.1.2 curnps的光学性能
124.为了进一步证明curnps的成功组装,本发明对其光学性质进行了研究。由于cur小分子 的水溶性较差,只能溶于有机溶剂,所以本发明首先通过将cur溶解在无水乙醇中来检测其光 学性质。图7显示了cur小分子在无水乙醇中的吸收光谱和curnps在水溶液中的吸收光谱。 结果表明,cur小分子在430nm处有典型的吸收峰,curnps在426nm处也有特征吸收峰,与 cur无水乙醇溶液相比,最大吸收峰红移了4nm,这可能是由于溶剂效应导致两种材料的吸收 峰略有变化,表明curnps与pf-127组装成功。在上述吸收光谱数据的基础上,进行了荧光光 谱分析。图8代表了cur小分子的荧光发射光谱,本发明用不同的激发波长对其进行了测试, 结果表明cur小分子没有激发依赖现象,发射强度在300nm处最大。对于curnps,如图9所 示,为了对应cur小分子,本发明还使用了不同的激发波长作为发射光谱,不同于cur小分子, 本发明将其溶解在超纯水中,结果表明,在相同浓度的cur下,curnps水溶液的发射强度明显 高于cur乙醇溶液的最大发射强度,最大激发波长与cur乙醇溶液相同,没有激发依赖性,说 明纳米粒子的组装没有改变姜黄素的发光位置,但增加了溶液的荧光强度,这有利于curnps 在生物医学研究领域的更好应用。
125.1.3 curnps的官能团分析
126.用傅里叶变换红外光谱(ftir)分析了curnps和cur小分子的官能团。如图10所示,cur 小分子在3473cm-1
处的宽吸收带是由酚类o-h伸缩振动引起的。1636cm-1
谱带与c=o基团的 伸缩振动有关,1107cm-1
谱带为c-o-c伸缩模式。curnps表面有许多与cur小分子相容的官 能团:o-h(3445cm-1
),c=o(1624cm-1
),c-o-c(1120cm-1
),但除此之外,curnps在2882cm-1
处有一个额外的c-h振动带,这是由于聚合物pf127的c-h伸缩振动引起的明显的c-h振动 带。以上分析结果表明,cur小分子与pf127聚合物成功组装。
127.在全扫描xps谱中,如图11所示,curnps在c1s(283.8ev)和o1s(532.7ev)都有优势峰。 cur小分子的两个结合能分别位于283.7ev(c1s)和532.5ev(o1s)。curnps的两个结合能与cur 小分子重合。接下来,本发明对curnps和cur的官能团进行了具体的分析。对于cur小分子, o1s在531.6ev(c-o)和533.0ev(c=o)处有两个峰(图12)。在c-c/c=c(284.7ev)、c-o(286.1ev) 和c=o(288.9ev)处,c1s的高分辨光谱(图13)可分为三个峰。对于curnps的高分辨光谱分析, 它们也具有相似的o1s(图14)和c1s(图15)的结合能,数据表明curnps有两个含有o1s的官能 团,c-o(532.5ev)和c=o(533.9ev)。c1s有三个官能团,分别为c-c/c=c(284.7ev)、c-o(286.1 ev)和c=o(288.9ev)。上述xps结果与ftir结果一致,进一步表明curnps成功组装。
128.1.4 curnps在二维态的细胞毒性测试
129.为了验证制备的curnps能否内化到细胞内从而发挥其肿瘤作用,本发明首先对 curnps进行了细胞摄取实验。在这里,本发明使用双光子激光共聚焦显微镜进行分析,如图 16所示,将mdamb-231细胞与不同浓度(50、100和200μg/ml)的curnps在37℃孵育6h, 然后用hoest染,在405nm激发下发出蓝荧光。此外,在488nm和559nm激发下, mda-mb-231细胞分别发出绿光和红光。随着curnps浓度的增加,mda-mb-231细胞的荧光 强度逐渐增强,证实了curnps纳米颗粒具有浓度依赖性的内吞作用,同时也表明curnps纳米 颗粒具有良好的epr效应。使用image j软件的共焦。如图17所示,488nm激光作用下的荧 光强度随时间的延长而增加,而559nm激光作用下的荧光强度较弱,变化不明显。这一现象与 curnps的荧光光谱数据相吻合,表明curnps属于单荧光发光,没有激发依赖现象,也表明 mda-mb-231细胞能够有效内化curnps。此外,为了进一步量化其内吞作用,本发明分析了 双光子激光检测到的荧光强度。
130.cck8比法测定curnps对细胞的体外杀伤作用。如图18所示,不同浓度(0、3、6、12、 25、50、100、150、200和300μg/ml)的curnps处理组的细胞存活率分别为99.72%、89.12%、 76.50%、57.05%、50.73%、43.37%和39.78%、34.75%、27.90%和11.80%,表明在较低浓度的 curnps存在时,对mdamb-231细胞没有明显的毒性。且随着浓度的增加,毒性显著增加。 为了验证curnps对肿瘤细胞的选择性,本发明还研究了curnps对l929细胞的细胞毒作用。 如图18所示,l929细胞组的细胞存活率分别为99.56%、100.02%、102.16%、100.13%、99.29%、 96.55%、96.35%、90.74%、79.04%和76.25%,表明curnps对正常细胞(l929)没有明显的细胞 毒作用,进一步证实了curnps对乳腺癌细胞(mda-mb-231)的有效杀伤能力。
131.此外,为了直观地研究curnps对细胞的细胞毒性,本发明使用活/死染方法来验证药物 下的细胞坏死。细胞分别与50、300μg/mlcurnps孵育后,分别用钙调素am(am,染 活细胞)和碘化丙啶(pi,染死细胞)进行染。对于l929细胞,如图19所示,在所有三组细 胞中都观察到了强烈的绿荧光,表明curnps对正常细胞具有良好的细胞相容性,不受curnps 的存在的影响。相反,对于mda-mb-231细胞,处理后,即使在较低浓度(50μg/ml)的curnps 处理后,也检测到更多的红荧光,表明出现了大量的死亡细胞(图20);此外,对于较高浓度 (300μg/ml)的curnps处理的细胞,也出现了更强的红荧光(图20),表明在几乎没有活细胞的 情况下,有最大的细胞杀伤作用。这些结果与cck8实验结果一致,表明curnps对mda-mb-231 细胞具有显著的细胞毒作用,而对正常细胞没有毒性。
132.第二步,提供gel/alg/nc复合支架的制备方法:
133.步骤一、2g明胶(gel),0.4g海藻酸钠(alg)和1.6克纳米粘土(nc)溶于去离子水中,机 械搅拌(搅拌速度为30rpm)至分散均匀,得到混合溶液即gel/alg/nc墨水;
134.步骤二、用药匙将处理后的打印gel/alg/nc墨水加入聚乙烯注射筒中并放置。选择260μm 针头,按照打印参数分别为:压力200kpa,打印速度3mm/s,打印台与打印针头头之间的距离 为1mm的规格进行规格参数为8
×8×
2mm的模型打印。
135.对制备得到的gel/alg/nc墨水及支架的性能进行检测。
136.2.1gel/alg/nc墨水的制备及流变性研究
137.首先进行油墨制备,本发明使用明胶(gel)和海藻酸钠(alg)作为原料,但高精度和形状保真 度通常是水凝胶3d打印的巨大挑战,特别是对于天然聚合物衍生的水凝胶。这
是因为在3d打 印过程中,它们通常没有足够快的凝胶来支撑自己,导致在打印过程中支架变形或坍塌。为解 决这一问题,将海藻酸盐/明胶前驱体溶液与纳米粘土(nc)作为印刷载体材料,在超纯水中按质 量分数为5:4:1(gel:nc:alg)制备。所获得的油墨具有更高的粘性(图27),这为可印刷性 奠定了物理基础。其次,了解水凝胶的流变性是基于挤压的3d生物打印的先决条件。接下来, 本发明考察了油墨的各种流变性。首先,本发明需要研究决定油墨可印刷性的温度。
138.图21显示,所制备的油墨的粘度随温度的升高而降低,这一现象在聚合物溶液中更为常见, 表明所制备的油墨具有良好的温度敏感性。因此,通过调节温度,可以获得高质量的复合水凝 胶油墨。为了进一步评价油墨的温度敏感性,本发明研究了温度对g’和g”的影响。如图22所 示,用流变仪在2℃/min的冷却速度和1赫兹的振荡频率下测量了油墨的g’和g”在5-42℃范 围内随温度的变化。数据表明,在较低的初始温度下,g’高于g”,且g’和g”的差值随着温度 的升高而减小,但g’始终高于g”,这意味着所制备的油墨具有良好的温敏性,印刷的线条可 以保持其自身的形状,适合印刷。
139.接下来,测量了不同角频率变化下的g’和g”。
140.如图23所示,材料的g’和g”在低频和高频下没有明显变化,在所研究的频率上的平均g
’ꢀ
总是高于g”,表明弹性性能好于粘性性能。这进一步表明,纳米结构具有强大的互连网络,这 使得材料具有良好的印刷性能和更稳定的物理性能。此外,在3d打印过程中,当墨水从注射 器挤压到窄喷嘴中时,墨水需要具有剪切稀释性,以降低墨水的粘度,从而使墨水在通过精细 喷嘴时易于挤压。正因为如此,本发明使用剪切速率斜率通过测量粘度与增加剪切速率的关系 来研究所制备的油墨的流动特性。
141.从图24a可以看出,在低剪切速率下,油墨的粘度随剪切速率的增加而显著降低;在高剪 切速率(大于10s-1)
下,尽管油墨的粘度很低,但仍有粘度降低(图24b)。结果表明,该油墨具有 优良的剪切变稀性能和良好的印刷性能。油墨之间存在很强的相互作用力,为印刷后的保形奠 定了良好的理论基础。此外,油墨的触变性代表了流体粘度对时间的依赖关系,如图25所示, 本发明测量了剪切应力随剪切速率的变化,并绘制了剪切应力-剪切速率曲线,结果表明,剪切 应力-剪切速率曲线显示出较大的区域,表明油墨的触变性大,稳定性高,不易变形。
142.2.2 gel/alg/nc支架形态力学性能分析
143.从图28可以发现,交联后的支架孔隙明显,表面不规则而粗糙(图29),这为细胞的黏附奠 定了基础。此外,对随机选择的10个扫描电子显微镜图像进行了能谱分析(图30a,b),结果表 明,3d打印支架主要由c(19.10%)、o(37.69%)、na(4.46%)、mg(7.27%)、si(12.61%)、cl(12.69%) 和ca(6.19%)组成。
144.为了研究3d gel/alg/nc支架的力学性能,本发明对3d打印的gel/alg/nc支架进行了交 联前后的压缩试验,应力应变测试结果如图26a,b所示。在应变为0.3时,三维支架的压缩强 度达到157.85kpa,在最大应变为0.6时,压缩弹性系数为599.34
±
10.25kpa,高于体内所有肿 瘤组织的机械强度(e=1~100kpa),足以支持肿瘤细胞较长时间的生长和增殖。综上所述,实验 结果表明所制备的gel/alg/nc支架具有良好的机械强度。
145.2.3gel/alg/nc支架吸水性能测试
146.此外,为了研究制备的3d打印gel/alg/nc支架的吸水性,为后续的细胞培养做准
备,本 发明对gel/alg/nc支架的溶胀率进行了测试。如图31所示,分别在2小时(152.36%)、4小时 (186.15%)、6小时(206.28%)、8小时(226.45%)、10小时(265.51%)、12小时(280.66%)和24小 时(291.21%)测定支架的吸水率,可见支架的吸水率随时间逐渐增加,值得注意的是12小时和 24小时的吸水率差异不明显,说明12小时后支架的吸水率随时间的延长而增加。支架的吸水 率已经达到饱和(已经接近300%),也表明3d打印支架具有良好的吸水性能。此外,本发明还 通过水接触角测试进一步验证了gel/alg/nc支架的吸水性能。通过在gel/alg/nc支架表面滴 上一滴去离子水并开始计时,水接触角从35.8
°
(图32)降至11.6
°
(图33),表明所制备的 gel/alg/nc支架具有良好的吸水性能,这与吸水率测试结果一致。
147.第三步,提供gel/alg/nc肿瘤模型的制备方法:
148.步骤一、将肿瘤细胞接种在处理后的gel/alg/nc复合支架上。其中,肿瘤细胞的类型为乳 腺癌(mda-mb-231)细胞;接种肿瘤细胞的数量为1x104个/孔;gel/alg/nc复合支架的处理 方式是将打印的gel/alg/nc复合支架在75%酒精中搅拌24小时,然后在超净台上用75% 乙醇浸泡同时进行紫外线杀菌过夜,接着在pbs中浸泡3小时除去酒精。
149.步骤二、步骤一中的肿瘤细胞接种5天后,细胞渗透迁移到支架内部并在支架边缘形成肿 瘤球,意味着可作为肿瘤模型进行后续的药物筛选。其中,肿瘤细胞接种到gel/alg/nc复合支 架的天数是5天;肿瘤细胞在gel/alg/nc复合支架的渗透迁移以及肿瘤球的形成通过活死细胞 染和扫描电子显微镜进行验证。
150.3.1 gel/alg/nc肿瘤模型的构建研究
151.细胞增殖结果如图34(l929细胞)和图35(mda-mb-231细胞)所示。在支架表面接种细胞 1d后,l929和mda-mb-231细胞组均出现较少的绿荧光,表明细胞在支架表面的黏附数量 较少。接种3天后,相对于接种当天的活死细胞染数据,可观察到绿荧光的增加趋势,表 明支架上的细胞已经开始增殖和黏附。第7天的活/死细胞染结果,可观察到较多的绿荧光, 表明l929/mda-mb-231细胞均能沿打印支架边缘表面迁移,细胞增殖明显。细胞接种14d后, 本发明发现所有gel/alg/nc支架的表面都有绿荧光,留下了一些黑的支架孔,这是由于支 架打印过程中孔径过大,导致迁移不完全所致。综上所述,l929细胞和mda-mb-231细胞在 3d打印的gel/alg/nc支架上具有良好的增殖活性,两组间的增殖能力无明显差异。结果表明, 所制备的gel/alg/nc支架具有良好的生物相容性,并能促进成人正常细胞(l929)和乳腺癌细胞 (mda-mb-231)的黏附和增殖。
152.为了比较2d和3d环境中细胞的差异,本发明在2d环境中进行细胞培养(操作与3d接种 相同),并在倒置显微镜下观察接种到孔板中的细胞。如图39(l929细胞)、40(mda-mb-231细 胞)所示,随着培养时间的延长,绿荧光强度逐渐增强,表明细胞持续增殖,14d时绿荧光 数量达到最大,与图34和图35中gel/alg/nc支架培养细胞的生长情况相似。值得一提的是, 随着培养时间的增加,在3d gel/alg/nc支架上培养的细胞pi染的死亡细胞数仅呈轻微增加 的趋势,红荧光不明显和可以忽略不计。在2d孔板(图39,40)上培养的细胞,培养到第7 天,可观察到大量的红荧光,到第14天,红荧光明显增强,表明细胞大量死亡,细胞死亡 的原因主要是2d环境中细胞生长空间较小,从而产生营养缺乏和氧气供应不足等问题;而在 3d环境中,由于支架给了细胞足够的生长空间,使细胞生长不受影响,并更好地附着在支架上。 接下来,本发明用cck-8检测对照细胞在三维支架和二维培养条
件下的增殖情况。
153.如图36(l929细胞)、37(mda-mb-231细胞)所示,在培养的第1天,2d和3d gel/alg/nc 支架中的细胞数量都很少,因为细胞刚刚接种,所以od值在0.2-0.3之间,差异不显著。3dgel/alg/nc支架的细胞增殖自培养第3天起明显低于2d培养,第7天细胞数量差异进一步扩 大,且随着培养时间的延长差异有统计学意义。3d gel/alg/nc支架中细胞的增殖能力低于2d 培养,可能与两种培养体系中细胞与培养基间的接触程度不同有关。然而,值得一提的是,在 细胞培养的第14天,3d支架培养的细胞存活率明显高于2d培养(l929细胞和mda-mb-231 细胞),这与图34,35和图39,40中的活死细胞染数据相一致。上述结果表明,与2d细胞 培养相比,3d gel/alg/nc支架细胞培养可以更长时间地贴壁细胞,这是因为3d gel/alg/nc支 架有足够的生长空间和类似于细胞外基质的微环境,这有利于细胞的增殖和生长。
154.为了进一步证明细胞增殖对3d支架的影响,本发明用扫描电子显微镜进行了分析,如图 41,42所示,在细胞培养的第一天,细胞(l929细胞/mda-mb-231细胞)更稀疏地散布在支架 上,具有明显的细胞形状。培养至第3天,细胞数量略有增加,细胞呈轻度聚集状态。培养至 第7天,细胞明显增多,聚集状态明显,呈球形。随着培养时间的延长,第14天,本发明通过 扫描电子显微镜观察到,由于支架表面覆盖着促增殖细胞(l929/mda-ma-231)球,支架的大孔 似乎被堵塞了。从数据分析来看,扫描电子显微镜的数据与之前活/死细胞染和cck8的数据 一致,表明3d打印的gel/alg/nc支架确实具有良好的生物相容性,有利于细胞在支架上的黏 附和生长,并能长期支持肿瘤球体的生长,为建立细胞肿瘤模型和研究3d gel/alg/nc支架的 肿瘤奠定了良好的实验基础。
155.第四步,curnps在gel/alg/nc支架肿瘤模型/环境中的药效评估
156.步骤一、将杀菌消毒处理好的gel/alg/nc复合支架置于48孔板中,分别于gel/alg/nc复 合支架上接种mda-mb-231和l929细胞(1
×
104个细胞/孔)20ul,加入培养基并孵育5天, 形成肿瘤模型,期间不定时更换培养基。
157.步骤二、将curnps用高糖完全培养基配成浓度为100~300μg/ml的培养液,将步骤一中 接种好肿瘤细胞的gel/alg/nc支架(肿瘤模型)放入上述curnps培养液中孵育(37℃细胞培 养箱)。
158.步骤三、对于步骤二中纳米药物curnps处理的肿瘤模型,分别在处理之后的1,3,7,14 天加入am/pi的pbs溶液进行活/死细胞染,并置于双光子激光共聚焦显微镜下进行观察细 胞的存活情况,来检测纳米药物对肿瘤细胞的效果。
159.步骤四、对于步骤二中纳米药物curnps处理的肿瘤模型,分别在处理之后的1,3,7,14 天,将肿瘤模型进行梯度脱水处理(依次将肿瘤模型在50%的酒精溶液中静置30min,在70% 的酒精溶液中静置30min,在90%的酒精溶液中静置30min,在100%的酒精中静置30min, 然后自然干燥。),并置于扫描电子显微镜观察细胞形态,来检测纳米药物对肿瘤细胞的效 果。
160.4.1 curnps对肿瘤模型的毒性测试
161.如图20所示,加入curnps后,绿荧光逐渐减弱,即活细胞逐渐减少,红荧光逐渐增 强,即死亡细胞逐渐增多。值得注意的是,用curnps处理的2d孔板中培养的细胞在24小时 时细胞死亡率达到约90%。相比之下,培养在3d gel/alg/nc支架中的细胞,如活死细
胞染 数据(图43)所示,只有在剂量处理14天后,细胞才基本完全坏死。结果表明,在2d培养系统 中,纳米粒(curnps)对肿瘤细胞(mda-mb-231)的抑制作用明显高于3d肿瘤模型。这是因为3d 肿瘤模型中的肿瘤细胞聚集成簇形成肿瘤球体,从而降低了其对药物的敏感性。已有研究表明, 在三维肿瘤组织模型中,渗透过程中存在药物浓度梯度。相反,在2d培养中,只有平面结构 存在,没有动力学因素,而mda-mb-231细胞在2d单层平板中培养,表面的细胞可以直接接 触药物,从而直接影响细胞状态。
162.综上所述,3d支架可以更准确地模拟体内的肿瘤微环境,允许足够的肿瘤细胞生长,以便 更准确地进行纳米药物的体外筛选。此外,本发明还研究了curnps在gel/alg/nc支架上对正 常细胞(l929细胞)的毒性作用,其细胞接种程序与上述方法相同。从图44可以看出,随着时间 的推移,红荧光没有明显的增强趋势,相反,绿荧光始终处于强烈的发射状态。结果表明, curnps对乳腺癌细胞具有良好的细胞毒性,而对正常细胞无明显毒性。为了进一步验证上述结 论,本发明在相同条件下进行了cck-8检测,结果与活/死细胞染数据一致。(图38)。
163.最后,通过扫描电子显微镜清晰地观察到活细胞和死亡细胞的形态,更直观地评价了 curnps对3d gel/alg/nc支架上细胞的影响。如图45,46所示,对于l929细胞,无论是否添 加curnps,支架上的细胞状态和细胞数量都没有减少或影响。如图45所示,对于l929细胞, 无论是否添加curnps,支架上的细胞状态和细胞数量都没有减少或影响,表明curnps对正常 细胞确实没有细胞毒性。至于mda-mb-231细胞(图46),与对照组相比,在加药后的第一天, 本发明可以清楚地看到细胞相对减少,细胞形态略有皱纹。随着时间的推移,mda-mb-231细 胞的形态发生了越来越明显的变化。14天后,几乎所有的细胞都发生了形态变化。综上所述, curnps以时间依赖的方式抑制mda-mb-231细胞的增殖,这一结果与cck-8试验和活死细胞 染数据一致。
164.4.2 curnps和3d打印gel/alg/nc支架的生物安全性评价
165.体内生物相容性和生物安全性一直是材料制备过程中值得考虑的因素,也是临床应用研究 的关键。在这里,本发明通过溶血实验评价了curnps和3d gel/alg/nc支架的体内血液相容性。 如图47所示,用2%兔血悬浮液(pbs)作为阴性对照(1号),用2%兔血悬液(7号)作为阳性对照 (7号)。用兔血悬浮液将纳米颗粒最终制成不同浓度的curnps(50、100、200、400和800μg/ml) 的混合物,命名为no.2-no.6。结果表明,即使纳米微粒的浓度高达800μg/m l,样品中也没有 溶血现象。同样,本发明对3d支架材料进行了溶血试验,如图48所示,以2%兔血pbs混悬 液为阴性对照(8号)和2%兔血超纯水混悬液为阳性对照(12号),为了准确起见,本发明将3dgel/alg/nc支架分为三个平行组,将gel/alg/nc支架放入2%兔血pbs混悬液中,命名为9-11 号,结果表明3d支架样品中没有溶血。本发明在96孔板上分别取出100μl的溶血标本,在 570nm波长下平行检测,每个样品3个平行,并计算溶血率,结果如图49(curnps),图50(3dgel/alg/nc支架)所示,实验组的溶血率接近0%,这与图47,图48中的现象一致,进一步证 明curnps和3d gel/alg/nc支架都具有良好的血液相容性和生物安全性。
166.显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属 领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里 无需也无法对所有实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或
变动仍处于本发明 创造的保护范围之中。

技术特征:


1.一种姜黄素纳米药物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将聚合物非离子表面活性剂pf127溶于去离子水中,搅拌形成均匀的水溶液;所述的每10ml去离子水中对应加入5-15毫克pf127;步骤二、将姜黄素cur溶于无水乙醇,搅拌形成姜黄素溶液;其中,每3毫升无水乙醇对应加入1-4毫克姜黄素;步骤三、将姜黄素溶液连续滴入含有pf-127的去离子水中搅拌过夜,直到无水乙醇蒸发;所述pf127与姜黄素的质量比为3~6:1;步骤四、将步骤三的反应溶液离心后,将所得上清液在去离子水中透析,冷冻干燥,得到姜黄素纳米药物curnps。2.一种姜黄素纳米药物结合三维肿瘤模型的构建方法,其特征在于,包括合成姜黄素纳米药物curnps、构建3d打印gel/alg/nc复合支架、构建肿瘤细胞结合gel/alg/nc复合支架的肿瘤模型、肿瘤模型结合curnps的药物筛选,具体如下:第一步,采用权利要求1的制备方法制备姜黄素纳米药物第二步,通过3d打印的方式构建gel/alg/nc复合支架,包括以下步骤:1)将明胶gel、海藻酸钠alg、纳米粘土nc溶于去离子水中,搅拌分散均匀得到混合溶液,作为打印gel/alg/nc油墨;其中,每10毫升去离子水对应加入2.0克明胶、1.6克纳米粘土、0.4克海藻酸钠;2)将步骤一得到的打印gel/alg/nc油墨加入聚乙烯注射筒中并放置;选择260μm针头在3d打印机中打印长方体网状模型,得到gel/alg/nc复合支架,其中,打印过程中,长方体模型中的网状孔隙间隔为1mm;第三步,通过肿瘤细胞结合gel/alg/nc复合支架,构建肿瘤模型,包括以下步骤:1)将肿瘤细胞接种在杀菌消毒处理后的gel/alg/nc复合支架上,接种肿瘤细胞的数量为1x104个/孔;2)接种数天后,当细胞渗透迁移到支架内部并在支架边缘形成肿瘤球,则表示可作为肿瘤模型进行后续的药物筛选;第四步,肿瘤模型结合curnps的药物筛选,包括以下步骤:1)将杀菌消毒处理好的gel/alg/nc复合支架接种肿瘤细胞,形成肿瘤模型,期间不定时更换培养基;2)将curnps用高糖完全培养基配成浓度为100~300μg/ml的培养液,将步肿瘤模型放入curnps培养液中孵育,7℃细胞培养箱;3)对于步骤二中纳米药物curnps处理的肿瘤模型,分别进行活/死细胞染、将肿瘤模型进行梯度脱水处理,检测纳米药物对肿瘤细胞的效果。3.一种姜黄素纳米药物的应用,其特征在于,所述的姜黄素纳米药物由权利要求1制得,将其应用于肿瘤。4.根据权利要求3所述的一种姜黄素纳米药物的应用,其特征在于,所述的肿瘤细胞的类型为乳腺癌细胞。

技术总结


一种姜黄素纳米药物的制备方法、应用及其结合三维肿瘤模型的构建方法,将聚合物非离子表面活性剂Pluronic F127与姜黄素复合,制备水溶性好、肿瘤效果好的中药纳米粒CurNPs。制备明胶/海藻酸钠/纳米粘土Gel/Alg/NC复合支架,具有良好的印刷性能和良好的生物相容性。利用支架结合的转移性乳腺癌(MDA-MB-231)细胞构建的3D肿瘤模型,研究CurNPs对转移性乳腺癌的作用。与2D模型相比,Gel/Alg/NC细胞模型具有更好的细胞增殖效果。此外,当CurNPs进入时有较好的EPR效果,且在3D细胞“肿瘤”部位积累较好,代表了对乳腺癌细胞更真实的肿瘤效果的反应。本发明纳米材料与3D细胞肿瘤模型的结合为药物筛选提供了一个更好的替代平台,并具有作为安全有效的乳腺癌筛选的巨大潜力。筛选的巨大潜力。筛选的巨大潜力。


技术研发人员:

宋克东 苏雅 胡雪岩 徐杰 房换 李香琴 刘天庆

受保护的技术使用者:

大连理工大学

技术研发日:

2022.08.31

技术公布日:

2022/12/1

本文发布于:2024-09-23 19:26:55,感谢您对本站的认可!

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