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利用三维骨肉瘤模型筛选双光子激活的光动力治疗敏化剂

DOI：10.1039/C9AN00068B 期刊：The Analyst 出版年份：2019 更新时间：2025-11-21 11:08:12
摘要： 光动力疗法（PDT）通过光敏剂受光激发诱导细胞死亡。双光子激发光动力疗法（TPE-PDT）相比传统单光子诱导PDT具有穿透深度大、精度高等优势，但双光子光敏剂（PS）的体外性能评估与比较仍存在困难。本研究报道了基于三维骨肉瘤细胞培养的TPE-PS体外筛选平台开发。该平台采用三种双光子活性化合物进行测试：双光子敏化剂P2CK、荧光染料伊红Y和卟啉衍生物（TPP）。通过全自动z扫描装置测得其双光子吸收截面（σ2PA）：TPP在720nm处呈现极高σ2PA值（8865GM），P2CK在850nm处吸收显著（405GM），而伊红Y在研究波长范围内σ2PA最低（<100GM）。共聚焦激光扫描显微镜观察显示TPP和P2CK被细胞摄取，伊红Y主要滞留于培养基中。通过PrestoBlue代谢活性检测量化发现，两种TPE-PS经双光子照射后细胞存活率显著降低。脂肪干细胞与骨肉瘤球体共培养实验表明，TPE-PDT对周围健康细胞无损伤，证实了损伤定位的可行性。
作者： Agnes Dobos，Wolfgang Steiger，Dominik Theiner，Peter Gruber，Markus Lunzer，Jasper Van Hoorick，Sandra Van Vlierberghe，Aleksandr Ovsianikov
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

引入一个使用三维骨肉瘤模型的双光子光敏剂（TPE-PS）预筛选平台，以评估其在光动力治疗中的疗效和定位情况。

研究成果

开发的体外筛选平台有效分析了TPE-PS，表明高σ2PA值和细胞内化对光动力治疗(PDT)疗效至关重要。TPP和P2CK在三维模型中表现出显著的光毒性和局部损伤，凸显了TPE-PDT在实现精准抗癌治疗同时最大限度减少附带损伤的潜力。该方法能实现光敏剂(PS)疗效的高通量分析。

研究不足

该研究受限于伊红Y的低双光子吸收率及较长波长（如960纳米）激光输出不足，这制约了其评估效果。实验装置的噪声范围影响了部分化合物σ2PA值的可靠提取。三维模型可能无法完全复现体内环境，且该筛选平台对其他细胞类型或光敏剂的适用性尚需进一步验证。

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