激光合成的基于HfN的等离子纳米颗粒作为光热治疗的新型多功能剂

科学领域:

• 纳米技术纳米技术
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 化纳米颗粒 (HfN NPs) 具有可取的等离子体特性.
• 在生物医学应用中创建稳定,无毒,在水中可分散的HfN NP存在挑战.
• 在生物透明度窗口内实现等离子体特征至关重要.

研究的目的:

• 开发具有可调节等离子体特性的稳定,水中可分散的化纳米颗粒 (HfN NPs).
• 评估制造的HfNNP的光热疗效和细胞毒性.
• 探索HfN NP在癌症治疗中的治疗潜力.

主要方法:

• 在有机溶剂中使用femtosecond激光切除法制造HfN NP.
• 用聚乙烯糖醇 (PEG) 修改表面,以提高水中的分散性.
• 塑性质的表征,结构分析和光热转换效率的评估.
• 在体外细胞毒性测定 (MTT和克隆原性) 和光热治疗效果的评估.

主要成果:

• 合成的HfNNP表现出可调节的等离子吸收波段 (590-650nm),这是由于缺和氧化相.
• 在808nm激发下达到大约62%的高光热转换系数.
• 对癌细胞具有非常低的细胞毒性,可达100μg mL-1.
• 在低于25μg mL-1的度下,通过808nm辐射实现了100%的癌细胞死亡.

结论:

• 成功制造出具有显著光热效应的稳定,水溶解和无毒的HfN NP.
• 用PEG涂层的HfNNP显示出作为光热癌症治疗的有效药物的巨大潜力.
• 高原子数的 hafnium 允许额外的X射线治疗应用,提高其在癌症治疗中的实用性.