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Free radical biology & medicine2014Dec01Vol.77issue()

リーシュマニアに対する光線力学療法のための新規光増感剤としてのペグ化銀ドープ酸化亜鉛ナノ粒子

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

リーシュマニアに対する光線力学療法(PDT)のための酸化亜鉛(DSNS)の日光応答性銀(AG)ドープ半導体ナノ粒子について説明します。開発された材料は、X線回折分析(XRD)、ラザフォードの後方散乱(RBS)、拡散反射分光法(DRS)、およびバンドギャップ分析によって特徴付けられました。酸化亜鉛のAGドープされた半導体ナノ粒子をペギー化して、それらの生体適合性を高めました。DSNSは、非酸化酸化亜鉛ナノ粒子(NDSN)によって0.13の量子収率を持つ反応性酸素種(ROS)の生成を通じて、リーシュマニア原生動物のPDTで効果的な日光応答を実証しました。ナノ粒子はいずれも暗闇で抗リイシュマニアの活性を示していないため、日光の下で生成されたROSだけがリーシュマニア細胞の殺害に関与していることを確認しています。さらに、合成されたナノ粒子は生体適合性があることがわかりました。反応性酸素種のスカベンジャーを使用して、細胞死は主に77-83%の一重項酸素と18〜27%のヒドロキシルラジカルに起因していました。ナノ粒子は、細胞膜の透過性を引き起こし、寄生虫の死をもたらしました。さらに、リーシュマニア細胞によるナノ粒子の取り込みは、誘導結合血漿原子発光分光法(ICP-AES)によって確認されました。これらのDSNは、昼光反応によるリーシュマニア症、癌、およびその他の感染症のPDTに広く適用できると考えています。

リーシュマニアに対する光線力学療法(PDT)のための酸化亜鉛(DSNS)の日光応答性銀(AG)ドープ半導体ナノ粒子について説明します。開発された材料は、X線回折分析(XRD)、ラザフォードの後方散乱(RBS)、拡散反射分光法(DRS)、およびバンドギャップ分析によって特徴付けられました。酸化亜鉛のAGドープされた半導体ナノ粒子をペギー化して、それらの生体適合性を高めました。DSNSは、非酸化酸化亜鉛ナノ粒子(NDSN)によって0.13の量子収率を持つ反応性酸素種(ROS)の生成を通じて、リーシュマニア原生動物のPDTで効果的な日光応答を実証しました。ナノ粒子はいずれも暗闇で抗リイシュマニアの活性を示していないため、日光の下で生成されたROSだけがリーシュマニア細胞の殺害に関与していることを確認しています。さらに、合成されたナノ粒子は生体適合性があることがわかりました。反応性酸素種のスカベンジャーを使用して、細胞死は主に77-83%の一重項酸素と18〜27%のヒドロキシルラジカルに起因していました。ナノ粒子は、細胞膜の透過性を引き起こし、寄生虫の死をもたらしました。さらに、リーシュマニア細胞によるナノ粒子の取り込みは、誘導結合血漿原子発光分光法(ICP-AES)によって確認されました。これらのDSNは、昼光反応によるリーシュマニア症、癌、およびその他の感染症のPDTに広く適用できると考えています。

We describe daylight responsive silver (Ag) doped semiconductor nanoparticles of zinc oxide (DSNs) for photodynamic therapy (PDT) against Leishmania. The developed materials were characterized by X-ray diffraction analysis (XRD), Rutherford backscattering (RBS), diffused reflectance spectroscopy (DRS), and band-gap analysis. The Ag doped semiconductor nanoparticles of zinc oxide were PEGylated to enhance their biocompatibility. The DSNs demonstrated effective daylight response in the PDT of Leishmania protozoans, through the generation of reactive oxygen species (ROS) with a quantum yield of 0.13 by nondoped zinc oxide nanoparticles (NDSN) whereas 0.28 by DSNs. None of the nanoparticles have shown any antileishmanial activity in dark, confirming that only ROS produced in the daylight were involved in the killing of leishmanial cells. Furthermore, the synthesized nanoparticles were found biocompatible. Using reactive oxygen species scavengers, cell death was attributable mainly to 77-83% singlet oxygen and 18-27% hydroxyl radical. The nanoparticles caused permeability of the cell membrane, leading to the death of parasites. Further, the uptake of nanoparticles by Leishmania cells was confirmed by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES). We believe that these DSNs are widely applicable for the PDT of leishmaniasis, cancers, and other infections due to daylight response.

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