基于光学成像的HeLa细胞摄取二氧化硅包覆的金纳米棒及细胞内定位

作者：桑想; 王柯欣; 肖双煌; 杨洪钦; 彭亦如; 陈建玲^*

来源：中国生物医学工程学报, 2020, 39(04): 466-472.

• 金纳米棒
• 双光子
• HeLa细胞
• 摄取

金纳米棒具有独特的光学特性和较高的光热转换效率,被广泛应用于生物医学成像和治疗等方面的研究中。金纳米棒用于临床治疗时,其与细胞的相互作用是研究的关键问题。研究二氧化硅包覆的金纳米棒的HeLa细胞毒性,采用双光子成像技术,观察二氧化硅包覆的金纳米棒与HeLa细胞共孵育不同时间(4、8、12、24 h)时,HeLa细胞对二氧化硅包覆的金纳米棒摄取量,以及二氧化硅包覆的金纳米棒进入细胞后在细胞内的分布。研究发现,二氧化硅包覆的金纳米棒的HeLa细胞毒性具有时间和浓度依赖性,且培养液中的血清可降低二氧化硅包覆的金纳米棒的细胞毒性。二氧化硅包覆的金纳米棒与HeLa细胞共孵育12 h,除了二氧化硅包覆的金纳米棒浓度高达1 250μg/mL时无血清培养的二氧化硅包覆的金纳米棒的细胞成活率才降至85%左右,其他条件下的细胞存活率都接近100%;二氧化硅包覆的金纳米棒与HeLa细胞共孵育24 h、二氧化硅包覆的金纳米棒浓度为50μg/mL时,有无血清培养的细胞成活率分别为99.0%和85.1%,而当二氧化硅包覆的金纳米棒浓度升高至1 250μg/mL时,有无血清培养的细胞成活率分别降至58.3%和31.2%。培养液中的血清会抑制HeLa细胞对二氧化硅包覆的金纳米棒的摄取,且细胞摄取二氧化硅包覆的金纳米棒的量存在时间依赖性。二氧化硅包覆的金纳米棒与HeLa细胞共孵育12和24 h后观察,发现二氧化硅包覆的金纳米棒进入到HeLa细胞后主要聚集在溶酶体,并没有进入线粒体。该研究将为今后金纳米棒用于子宫颈癌的成像和治疗提供参考。

• 单位
  福建省高分子材料重点实验室; 福建师范大学; 材料学院