Одностадийный синтез биметаллических золотосеребряных наночастиц, покрытых ПЭГ, для визуализации и радиосенсибилизации рака ротовой полости

Обоснование: Лучевая терапия является важным методом лечения многих типов плоскоклеточного рака головы и шеи. Наноматериалы, содержащие элементы с высоким атомным номером (Z), представляют собой новые радиосенсибилизаторы, усиливающие радиационное повреждение за счет образования свободных радикалов и последующего повреждения ДНК. Золотые наночастицы рассматриваются как перспективные радиосенсибилизаторы благодаря высокому атомному номеру, биосовместимости и возможности простого функционализирования поверхности. Биметаллические наночастицы демонстрируют более выраженную противоопухолевую активность по сравнению с монометаллическими наночастицами. Материалы и методы: Наночастицы сплава Au–Ag, покрытые ПЭГ (BNP), синтезировали с использованием простого одностадийного метода. Их размер, измеренный методом динамического рассеяния света, составлял приблизительно 50 ± 5 нм. Морфологию, структурный состав и элементное картирование исследовали с помощью электронной микроскопии и малоуглового рентгеновского рассеяния (SAXS). Радиосенсибилизирующее действие на клетки рака ротовой полости KB оценивали после облучения рентгеновским излучением с энергией 6 МВ на линейном ускорителе. Повреждение ядер визуализировали методом конфокальной микроскопии после окрашивания клеток красителем Hoechst. Усиление контрастности при компьютерной томографии (КТ), обеспечиваемое BNP, сравнивали с эффектом клинически применяемого препарата Omnipaque. Результаты: BNP синтезировали с использованием PEG 600 в качестве восстановителя и стабилизатора. Поверхностный заряд хорошо диспергированного коллоидного раствора BNP составлял −5 мВ. Электронная микроскопия выявила сферическую морфологию. Исследования методом сканирующей просвечивающей электронной микроскопии в режиме высокоуглового кольцевого темнопольного детектирования (HAADF-STEM) и элементное картирование показали, что составляющие металлы Au и Ag образуют смешанный наноcплав. Гидродинамический диаметр составлял приблизительно 50 ± 5 нм вследствие наличия слоя ПЭГ и абсорбции молекул воды. Измерения SAXS подтвердили размер BNP около 35 нм. При покрытии BNP ПЭГ наблюдался рамановский сдвиг приблизительно на 20 см⁻¹. Данные ¹H ЯМР свидетельствовали о значительном участии групп −OH в синтезе. BNP эффективно проникали в цитоплазму клеток KB и демонстрировали выраженную радиосенсибилизацию in vitro с коэффициентом усиления приблизительно 1,5–1,7. Визуализация ядер, окрашенных Hoechst, выявила дозозависимый апоптоз. BNP обеспечивали лучшее контрастирование при КТ...