文摘

在这项研究中,细胞从人类慢性粒细胞性白血病(K562)与CuO-TiO栽培₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料。我们研究了纳米复合材料使用XRD、DLS、FESEM TEM, PL, EDAX,红外光谱,以及肝癌细胞毒性,AO / EtBr凋亡形态学评估。细胞凋亡率和细胞周期逮捕决定使用流式细胞仪。流式细胞术也被用来确认pro,凋亡蛋白如Bcl2坏,伯灵顿,P53, Cyt CuO-TiO红外光谱谱显示₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料静电联锁。纳米复合材料的x射线衍射信号显示一个六角形状。DLS频谱,纳米复合材料被发现有一个水动力直径。由于其细胞毒性作用,纳米复合材料显示浓度的细胞毒性。纳米复合材料,如阿霉素,导致K562细胞细胞周期阶段逮捕。治疗后与集成电路₅₀CuO-TiO浓度₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料和阿霉素,很大比例的在G2 / M期细胞被逮捕。Caspase-3 7, 8, 9,伯灵顿,坏,Cyt C和P53的表达显著增强在K562细胞,而Bcl2表达减少,表明这些细胞可能对人体血液癌症治疗潜在/ leukemia-derived紊乱。因此,纳米复合材料对白血病细胞显示了卓越的抗癌潜力。CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine,根据我们的调查结果。

1。介绍

白血球的癌症被认为是慢性粒细胞白血病(CML),导致相互易位的t (9;基因骨髓(22)1]。CML的特点是不受监管的骨髓髓系细胞的增长和积累这些细胞在血液中。慢性骨髓性白血病患者被发现bcr - abl1 oncokinase [2]。中流砥柱的治疗CML是酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)如伊马替尼、bosutinib,达沙替尼,和nilotinib可作为一线化疗(3]。CML只有高水平的辐射造成的,比如在一个核反应堆事故或原子弹爆炸的幸存者。年龄和性别是CML的两个最重要的风险因素(4]。CML变得更频繁地随着你年龄的增长,不知什么原因,男性比女性更可能得到它。吸烟、营养、化学接触,或感染似乎对CML的发生率[影响甚微5]。

美国癌症协会预计,8860年左右(5120名男性和3740名女性)新例CML将于2022年在美国被发现。大约有1220人会死的CML(670名男性和550名女性)。慢性骨髓性白血病占所有新白血病病例的15% (6]。每526个人中就有一个在美国获得CML一生中。CML平均诊断,享年64岁。将近一半的实例报道那些年龄在65岁及以上(7]。这种类型的白血病主要影响成年人,而孩子们很少的折磨。这种形式的血液疾病正在研究在世界各地的实验室和临床试验8]。

TKI药物正在探索在临床试验中评估如果大剂量或组合与其他治疗,如化疗或干扰素,比任何一个单独(9]。造成白血病CML是一种bcr - abl基因改变。TKI阻力可以开发由于突变(10]。其他药物,如免疫化疗药物,也进行临床研究。一些疫苗正在开发治疗CML [11,12]。

混合复合材料的发展增加了近年来由于高杀菌示范活动,使其适用于广泛的应用程序包括水处理(13]。可以使用不同的技术来创建混合纳米复合材料,包括organic-organic和有机-无机杂化过程,以及inorganic-inorganic TiO等过程₂氧化锌,TiO₂,TiO₂分别以(14]。超晶格薄膜,nanograins聚合物夹层,溶胶-凝胶法合成、热沉积、化学和物理气相沉积,悬挂,液相沉积目前访问涂层技术热电金属氧化物(15]。

这些方法是有用的在提高每个组件的技术和机械性能,同时赋予新的功能。无机材料如二氧化钛(TiO₂)目前正在使用结合天然聚合物壳聚糖(CS)创建复合材料(CS-TiO₂)与有益的属性(16,17]。壳聚糖(CS)是一种天然生物聚合物,是一个线性多糖含有amino-deoxy-D-glucans,与1 - 4连杆由甲壳素脱去乙酰基,甲壳纲动物的外骨骼的主要结构部件(18]。CS是无毒、可生物降解,polycationic自然。CS是一种生理活性分子,拥有几个迷人的特性。它可以用来创建可食用涂料、包装、食品和医药应用程序(和药物洗脱运营商16,19]。

二氧化钛(TiO₂)是一个多才多艺的和化学惰性物质用于广泛的应用,如食品、药品、生物医学、抗菌药物和环境应用程序(20.]。TiO₂的物理化学、机械、光催化和热特性,以及其低廉的价格、安全生产、生物相容性,造成其广泛应用。当加上牙龈等生物高分子壳聚糖和淀粉,nano-TiO₂已经发现最小化TiO的自发聚集₂。

小檗胺是一个bis-benzylisoquinoline小檗属植物生物碱生产,在中国是用于治疗白血球减少症,是钙调素拮抗剂性质(21,22]。小檗胺是一种天然生物碱与大量的药理作用,包括抗菌、抗癌活动。在肝癌、白血病和结肠癌细胞,还存在小檗胺可以激活和诱导细胞凋亡23- - - - - -26]。小檗胺也被证明能降低肺癌生长和迁移,以及阻止转移性乳腺癌细胞发展(27,28]。氧化锌和措纳米颗粒主要用于癌症治疗和化妆品,以及作为催化剂在工业操作。氧化锌纳米颗粒(NPs)是常用的,因为它们产生活性氧,有明显的静电特性,可以帮助避免DNA损伤(29日]。本研究的目的是展示一个简单的方式创建混合纳米复合材料通过结合氧化钛(TiO₂)和铜氧化物(错)与天然高分子壳聚糖和植物的生物碱小檗胺。

这些纳米复合材料通常采用纳米输送系统,提高生物利用度,biodistribution,优先本地化病变组织,同时保护健康组织。然而,由于其化学性质,许多金属离子(TiO₂/措)基于纳米粒子也证明有效的抗菌活性(30.,31日]。潜在的抗菌小檗属植物寻常的等植物提取物对微生物与龋齿链球菌种虫害和乳杆菌,决心在几个在体外研究[32]。这些纳米颗粒和phytocompounds自己强大的抗菌和抗癌药物;然而,他们结合的天然聚合物壳聚糖可能导致一个新的混合治疗策略,和克服个人缺陷提供了更好的结果。因此,本研究的目的是评估如果ZnO-TiO₂对人类CML -Chitosan-Berbamine纳米复合材料有一个协同抗癌作用(K562细胞)。

2。材料方法

2.1。合成CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料(CTCBNc)

0.5克TiO₂NPs与0.1铜(不混合₃)₂.6H₂O 50毫升的水溶液,0.5 g的壳聚糖溶解在1%醋酸水溶液的50毫升。的CuO-TiO₂壳聚糖溶液也与50毫克小檗胺的混合,发朵组件。创建黑色残渣,0.1 M氢氧化钠溶液添加CuO-TiO一滴一滴地₂-Chitosan-Berbamine解决方案。残留是煮3小时在室温下使用电磁搅拌器。的不同阶段的技术一代洗了去离子的无菌水和酒精的解决方案。解决方案是离心机在15000 rpm 40分钟−3°C。黑渣干2小时在120°C在煅烧前5小时600°C。

2.2。光谱分析的CTCBNc

CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine样本特征使用X射线衍射仪(XRD)(模型:X 'PERT PRO PANAlytical)使用单色CuK衍射光束波长为1.5406。的CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine系统检查使用x射线能谱仪(EDX)(模型:印加)和场发射扫描电子显微镜(卡尔蔡司超55 FESEM)。我们研究了CuO-TiO的形态₂-Chitosan-Berbamine显微镜使用TEM (Tecnai F20模型)和一个200千伏电压加速。红外光谱光谱收集优秀的光谱仪在400 - 4000厘米¹范围内,纳米复合材料的吸收光谱λ光谱仪在200 - 1100纳米范围,以及光致发光(PL)光谱PerkinElmer-LS。

2.3。抗菌活性的CTCBNc

通过良好的扩散法,微生物的抗菌活动目标,其中包括枯草芽孢杆菌、链球菌肺炎克雷伯氏菌肺炎,和变形杆菌属寻常的细菌菌株。调查CuO-TiO的抗菌性能₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料分散在消毒5%二甲亚砜溶液,25毫升的穆勒辛顿包含无菌琼脂媒体中盘子都是致病菌。积极的控制是由使用阿莫西林(30µg),实验进行了一式三份中盘子孵化一夜之间在37°C 24小时,和区域的尺寸测量。

CTCBNc的抗真菌特性白色念珠菌是由琼脂扩散法和经济增长在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)。的白念珠菌应变可以接种到PDA琼脂培养皿裸奔剂均匀分布的2 - 3倍。后,用无菌钳将包含1井,1.5和2毫克/毫升的CTCBNc到接种盘子,然后孵化24小时30°C下可见光。区进行了测量,分析运行与阿莫西林(30一式三份µg)是一个积极的控制。

2.4。细胞培养的材料

σ化学公司提供杜尔贝科的修改鹰介质(DMEM),溴化乙锭(EtBr)、吖啶橙(AO)、胎牛血清(的边后卫)(德国)。法国提供了penicillin-streptomycin擤鼻涕。SPL提供文化板块(韩国)。西格玛奥德里奇提供二甲亚砜(DMSO)和麻省理工(3 - (4 5-dimethyltiazol-2-yl) 2、5溴化diphenyltetrazolium](德国)。其他材料包括propidium碘(π)Caspase-3 FITC抗体(美国BD生物科学),Caspase-7 FITC抗体(Abbexa有限公司、英国),Caspase-8 PE抗体(美国Abcam) Caspase-9 FITC染色工具包(美国Abcam) Anti-Bad FITC抗体(BD生物科学、钙、美国),抗体纯化伯灵顿(美国Biolegend)(美国BD生物科学)。

2.5。文化的慢性粒细胞白血病K562细胞株

K562-human血液肿瘤细胞在DMEM培养,补充10%的边后卫,青霉素和链霉素。建立confluency, K562细胞在37°C在湿润环境中孵化有限公司为5%₂。

2.6。CTCBNc细胞毒性的研究

评估纳米复合材料的细胞毒性细胞,一个MTT-based细胞进行了可行性实验。K562细胞的粘附到96微量滴定板。一式三份,100毫升的新鲜培养基包含6.25,12.5,25、50、100和200µCuO-TiO g / mL₂-Chitosan-Berbamine被添加,紧随其后的是一个24小时37°C的孵化有限公司5%₂孵化器与未经处理的和积极的控制(阿霉素)。一个100µL (MTT(5毫克/毫升)添加到细胞4 - 5小时,紧随其后的是15分钟添加DMSO溶液溶解晶体的底层。其次是甲瓒的光学密度(OD)测量产品和集成电路的计算₅₀(33]。

2.7。方法使用AO / EtBr决定细胞凋亡细胞

5 x10⁴细胞/毫升培养基与CuO-TiO治疗24小时₂在IC -Chitosan-Berbamine纳米复合材料₅₀浓度。然后,吖啶橙/溴化乙锭(AO / EtBr)染色法是用来检测凋亡细胞。倒置显微镜是用来检测细胞形态后,这一次(奥林巴斯,德国)。细胞也沾染了1µL (AO / EtBr解决方案(100毫克/毫升)在荧光显微镜下检查(奥林巴斯BX41,德国)。

2.8。CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料引起细胞周期的逮捕

在这种方法中,propidium碘(PI)被用来染色的DNA,细胞被分为四个主要阶段的细胞周期(sub-G1 G1,年代,G2 / M)根据细胞的DNA含量。我们对K562细胞与IC₅₀24小时浓度CTCBNc纳米复合材料,固定在70%的乙醇,洗两次在−1 X PBS 20°C治疗后。与propidium碘染色后在50 g / mL,这些细胞被孵化在37°C 10分钟在黑暗的房间里。流式细胞术的结果,细胞的百分比计算每个阶段使用CellQuest软件。

2.9。细胞凋亡通路被激活Caspase-3 7 8 9

根据制造商提供的说明,caspase-3, 7, 8, 9激活水平测量使用FITC / PE抗体由BD Pharmingen(美国圣地亚哥,CA)。在37°C细胞孵化24小时在孵化器2×10的密度⁵细胞/ 2毫升6-well板。然后,细胞被添加的nanocompounds IC₅₀浓度。细胞被洗1 X PBS与200年之前收获µL trypsin-EDTA的解决方案。胰蛋白酶化是停止通过添加2毫升的媒介在孵化前3 - 4分钟。细胞管被集中了五分钟在300×g 25°C,倾析PBS,然后溶解在1毫升70%乙醇(冰冷)。与所需的抗体染色的细胞,这些细胞被500年孵化µL (PBS盐,混合,在孵化前15 - 30分钟和20在黑暗中µL所需的抗原(Caspases-3 7、8和9)。CellQuest软件是用于生成直方图为样本分析流式细胞仪石中剑流式细胞分析仪(美国加利福尼亚州圣何塞,正欲),使用管道FL1 FL2 FITC和PE-conjugated抗体,分别。

2.10。量化Bcl2,坏,伯灵顿,P53, Cyt C表达式通过流式细胞术

FITC / PE抗体来自BD Pharmingen(美国圣地亚哥,CA)是用来衡量Bcl2的激活,坏,伯灵顿,P53, Cyt c IC治疗₅₀化合物的浓度,细胞使胰蛋白酶化了200年µL trypsin-EDTA的解决方案,然后添加2毫升的介质停止反应。细胞管集中五分钟在300×g 25°C,倾析PBS,然后溶解在1毫升70%乙醇(冰冷)。与所需的抗体染色的细胞,这些细胞被500年孵化µL (PBS盐,混合,在孵化前15 - 30分钟和20在黑暗中µL所需的抗原(Bcl2,坏的,伯灵顿、P53和Cyt C)。CellQuest软件是用于生成直方图为样本分析流式细胞仪石中剑流式细胞分析仪(美国加利福尼亚州圣何塞,正欲),使用管道FL1 FL2 FITC和PE-conjugated抗体,分别。

2.11。统计分析

SPSS软件版本24被用来分析数据。的集成电路₅₀确定使用GraphPad棱镜软件V8和线性回归分析(version 8,美国)。实验进行了三次,计算平均值和标准偏差。学生的t以及用于比较组(双尾),并建立了统计学意义 。

3所示。结果

3.1。CuO-TiO的光谱特征₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料在紫外可见范围

纳米复合材料的紫外可见吸收光谱CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine如图1(一)。的CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料吸光度在397海里边观察,密切相关的措NPs发现早期文学价值383海里(34]。

3.2。CuO-TiO的光谱特征₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料在光致发光(PL)光谱

CuO-TiO PL光谱的激发波长₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料是325海里,如图1 (b)。在366 nm 424 nm 451 nm、481 nm和517 nm, PL光谱有五个发射峰。复合导带中的电子和空穴之间的价带负责三个near-band-edge (NBE)排放以366海里。我们观察到四个蓝色的排放在424海里,451 nm、481 nm和517 nm,由于深排放氧气空缺和铜插页式广告。CTCBNc的波长517 nm(绿色)是生成的复合photo-generated洞的一个电子在价带(图1 (b))。

3.3。CTCBNc的红外光谱特征

图1 (c)显示了合成CTCBNc的红外光谱分析的结果。在3434厘米¹,NH乐队和宽阔的分子间哦重叠在同一地区的壳聚糖分子。在2925厘米¹和2865厘米¹、非对称和对称拉伸振动CH3观察,分别。NH组振动的振动和酰胺羰基的振动我被发现在1639厘米¹。壳聚糖分子反对称伸缩振动峰在1115厘米(c n和-C-O-C)¹,这表明多糖环与分子相关联。对壳聚糖与措/ TiO解码₂,CH₂弯曲振动是观察到1449厘米¹(35]。小檗胺的切断峰值拉伸特征为1060厘米¹(32]。Cu-Ti-O金属氧伸缩振动707,587,528厘米¹(36]。红外光谱谱结果支持CTCBNc的存在,壳聚糖和小檗胺分子之间的相互作用与错和TiO₂NPs,静电CTCBNc表面矩阵之间的联系。

3.4。调查CuO-TiO的结构和组成₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料

数据2(一个)和2 (b),3说明了表面形态(FESEM / TEM)和元素分析(EDAX)合成CTCBNc(数字3a -3d)。产生的CTCBNc hexagonal-like结构,就是明证FESEM和TEM图像。结果(图3(c))证明六角结构的边缘(壳聚糖和phytocompounds小檗胺涂的六角铜金属氧化物)平均粒径为57纳米,这是与XRD数据一致。所选区域的电子衍射(SAED)的准备CuO-TiO模式₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料(图3(d))。CuO-TiO EDAX频谱₂-Chitosan-Berbamine图所示2 (b)。在CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料,原子百分比是20.07% (C), 5.98% (N), 17.15%(铜)、1.79% (Ti), 55.02% (O)。₂

3.5。纳米复合材料的x射线衍射结构组成(CTCBNc)纳米复合材料

在图4(一)、显示合成CTCBNc x射线衍射和通常的非结晶的生物聚合物壳聚糖衍射角,即2θ为10.53°和20.87°,检测到。峰值的位置措NPs在2θ= 32.73°、35.71°、38.70°、58.39°、61.50°,和66.24°对应hkl(1 1 0)、(1 1 1),(1 1 1),(2 2 0)、(1 1 3)和(0 2 2)飞机,分别,这是兼容的单斜结构措NPs发表在JCPDS卡片(005 - 0661)(37]。金红石TiO₂根据XRD结晶正方结构模式。2获得的衍射峰θ= 25.24°,37.83°,48.67°、53.54°、56.76°、68.10°,和75.22°,分别对应于(101)、(004)、(200)、(105)、(211)、(116)和(215)水晶金红石TiO的飞机₂(JCPDS卡片。75 - 1753年)(38]。然而,小檗胺衍射峰出现在14.02°,15.75°。结果表明,CuO-TiO的化学合成₂-chitosan-Berbamine是由于CTCBNc之间的立体效果和分子间氢键,平均微晶的大小CTCBNc决定使用57纳米的德拜谢乐公式(37]。

3.6。CTCBNc在动态光散射

CTCBNc水力直径155.20 nm,根据DLS。这是显示在图4 (b)。由于纳米复合材料周围的水,水动力直径不同于物理直径。

3.7。抗菌活性的CTCBNc

抑制区被观察到在每个包含三个不同浓度(1、1.5和2.0毫克/毫升)纳米复合材料对细菌(k .肺炎;美国肺炎;p .寻常的;枯草芽孢杆菌)和酵母(C白色的)如图5。CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine和阿莫西林生产区域的大小从12.9毫米到24.4毫米(表1)。的CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料表现出更高的活性比传统抗生素阿莫西林,由于纳米复合材料的浓度和微生物的性质。

3.8。百分比CuO-TiO的可行性₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料

的CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料与K562细胞治疗在不同浓度为24小时。的CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料表现出剂量依赖性的方式(图中细胞死亡6)和一个集成电路₅₀113.54µ克/毫升。结果显示,细胞生长和生存能力比例明显降低在高剂量在24小时。

3.9。一个凋亡形态学观察CuO-TiO2-Chitosan-Berbamine纳米复合材料

K562细胞处理集成电路₅₀浓度的CTCBNc被光和荧光显微镜检查后24 h(图7)。控制细胞圆和结晶,而一些细胞暴露于药物的皱纹和浓缩(图7)。染色后细胞与AO和Et / Br,控制和可行的细胞都绿色(VC);早期凋亡细胞染色质凝聚和支离破碎的亮绿色(EA)和晚期凋亡细胞染色质凝聚和分散橙(LA),在荧光显微镜下(图7)。未经处理的细胞相比,纳米复合材料对K562细胞显示更多的凋亡细胞,细胞膜出泡,染色质缩合,观察到的结果类似于积极的控制细胞治疗药物(阿霉素)。

3.10。细胞周期阻滞CuO-TiO发生₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料

识别的影响纳米复合材料中,我们使用流式细胞仪DNA含量分析治疗,CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine K562细胞治疗。与未经处理的细胞相比,DNA CuO-TiO的内容分析₂显示sub-G1 -Chitosan-Berbamine nanocomposites-exposed K562细胞细胞周期。我们的结果显示显著的细胞抑制作用在治疗时间的24小时使用选定的IC₅₀浓度对K562细胞株。我们也用流式细胞术测定细胞周期阻滞的阶段,和治疗细胞积累更多sub-G1阶段的细胞周期(图8未经处理的细胞相比)。未经处理的细胞相比,那些接受阿霉素和CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料在集成电路₅₀集中展示了很高比例的G2 / M期细胞逮捕。因此,细胞周期阻滞在G2 / M期,类似于阿霉素对细胞的影响(图8)。

3.11。Caspase-3 7、8和9酶是诱导K562细胞的纳米复合材料

的CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料显著升高caspase-3 7, 8, 9活动相比,未经处理的控制( ),而未经处理的细胞没有任何激活caspase-3,蛋白质(图7,8,99)。而积极控制阿霉素caspase-3显示更高水平,7、8和9蛋白质激活,每个caspase-3的模式,7,8,9激活细胞治疗类似于积极控制阿霉素(图9)。

3.12。纳米复合材料激活支持和抗凋亡蛋白的表达水平

它已经证明了CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料与集成电路₅₀浓度孵化24小时后显示明显的细胞凋亡可能被移植在K562细胞的表达proapoptotic蛋白质伯灵顿,坏,Cyt C和P53表达下调Bcl2蛋白表达( )(图10)。根据这些结果,CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料可能对人体血液癌症治疗有效。

3.13。伯灵顿/ bcl - 2在K562细胞比率

伯灵顿/ bcl - 2蛋白在CuO-TiO的比率₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料与对照组相比显著增加细胞( )(图11)。阿霉素治疗在K562细胞显著增加伯灵顿/ bcl - 2蛋白比率与未经处理的细胞(相比 )(图11)。

4所示。讨论

慢性粒细胞白血病(CML)是一种罕见的骨髓癌症。血液中白细胞的数量增加了CML的结果。一些治疗的进步改善了患者的预后(39]。人类细胞有23对染色体在默认情况下,在慢性粒细胞白血病,染色体排列顺序不同。这就造成了extrashort称为费城染色体,染色体和90%的这种类型的白血病患者血液中这条染色体细胞(40]。通过使用纳米技术在癌症治疗药物传输,容易对癌细胞可以选择性地实现。纳米粒子是可能的项目,如黄金、识别癌细胞并提供药物选择性地和准确地说,防止干扰正常细胞。

因为他们的生物学性质,纳米复合材料以其固有的抗癌特性。分子生成的纳米复合材料的固有特性,如中断正常的细胞周期操作,干扰DNA, RNA,蛋白质合成,内分泌紊乱,阻碍癌细胞的生长(演示了41]。作为一个系统性疗法,纳米复合材料有能力与静脉和动脉以及肿瘤周围的间质组织,防止其增长以最小的副作用(42]。

如图1(一)红外光谱是用来调查和确定CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料,吸收带从250 - 480 nm (CuO-Chitosan的波长纳米复合材料)43]。在我们的研究中,我们发现,纳米粒子属性分组的大小和形状相似,他们分布一致,SEM分析(数据显示2(一个)和2 (b))。纳米复合材料的纯度和化学计量学在合成过程中更容易与EDS分析。不可见的杂质峰EDS模式,表明发生O, N,铜、和C元素(数据2(一个)和2 (b))。每个元素的分散计算使用适当的川崎汽船的x射线光谱(O, N、铜、和C)。随着纳米复合材料比例的增加,有一些局部积累的纳米复合材料在EDS绘制图像。剩余的山峰索引的六角结构纳米复合材料,匹配标准的数据(数据2(一个)和2 (b))。XRD数据显示,前体分子在煅烧后转换成纳米复合材料。强烈的和尖锐的峰表明秩序井然的晶体样品(图4(一))。

在K562肿瘤细胞(CTCBNc)纳米复合材料通过引起细胞毒性显著提高凋亡细胞死亡,显示在这项研究(数据5和6)。先前的研究发现,小檗胺纳米粒子BCR / ABL基因表达下调和诱导K562细胞的antileukemic效应44]。在众多的研究中,铜基纳米粒子已被证明导致只在癌细胞凋亡,不正常的45]。纳米级的化合物与细胞内ROS增加和细胞毒性在几项研究,作为一个成长和发展刺激器在两个条件下,胞质活性氧可以扮演各种角色。在有压力的情况下,然而,它也可能导致细胞死亡(46,47]。CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料触发凋亡过程产生高水平的细胞内ROS(图7)和关注去极化的线粒体膜由于疲软的响应是至关重要的基因(图7)。

杂化纳米复合材料的应用前景引起了很多感兴趣的在过去的十年中,尤其是CS-TiO₂复合材料。这些复合材料具有迷人的属性由于组合和添加剂有机和无机材料的属性48]。先前的研究已经证明CS-TiO的抗菌性和抗增殖活动₂NPs (49,50),还发现CS-TiO₂NPs-based食品保存电影和甲基橙染料降解CS-TiO₂复合材料(51]。的CS-TiO₂纳米颗粒可以用于工业废水处理,因为功能化CS具有如介孔吸附剂性质属性,增强CS-TiO₂相互作用、纳米和表面积(52]。

在含有不同浓度区(1、1.5和2毫克/毫升)纳米复合材料,真菌白念珠菌,以及革兰氏阳性(枯草芽孢杆菌和肺炎链球菌)和革兰氏阴性(p .寻常的和k .肺炎)菌株被抑制了。CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine和阿莫西林区大小范围从12.9毫米到24.4毫米(表1)。基于纳米复合材料的浓度和靶细胞的类型,CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine被发现比传统的更有效抗生素阿莫西林。几个因素影响的活动小檗胺作为抗菌剂。结果CuO-TiO所导致的氧化应激₂-Chitosan-Berbamine,生成自由基(ROS)在微生物或肿瘤细胞。Ti2 + / Cu2 +离子的释放,壳聚糖的资质扩散,surface-volume比率,粒子大小、静电吸引,和增加表面缺陷导致空缺的氧气都能引起细胞内氧化应激,从而导致抗菌活性(53]。绿色在PL发射光谱发生由于一个电离氧气空位。表面氧空位的存在CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine影响杀生的活动是一个关键因素。细胞内生产的单线态氧和氢氧自由基由于表面缺陷的增加,包括氧气空缺,和一个分解水机制,允许ROS和其他活跃的自由基(54]。

在这项研究中,细胞的生存能力是MTT分析解决。的CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料导致剂量依赖性细胞死亡方式,集成电路₅₀113.54µg /毫升(图6)。高剂量的结果显示显著增加24小时后细胞生长和生存能力。在一些地方,drug-exposed细胞是皱纹和凝聚,而控制细胞被轮和固定(图7)。控制和可行的细胞有一个正常的绿色与AO和Et / Br染色后,虽然早期凋亡细胞染色质凝聚和支离破碎的亮绿色,和晚期凋亡细胞染色质凝聚和分散橙荧光显微镜(图下7)。类似的结果是在先前的研究报告的K562细胞,包括细胞凋亡和细胞膜出泡,以及染色质缩合,相比于未经处理的细胞(55,56]。

细胞的百分比被捕的几个阶段K562细胞周期所示结果。未经治疗的标准,CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料与集成电路₅₀逮捕浓度2.38%、3.45%、和2.45%的子细胞G0 / G1期(凋亡阶段)。免费治疗、标准和CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料与集成电路₅₀逮捕浓度70.25%、30.28%、和56.82%的细胞G0 / G1期(发展阶段)。未经治疗的标准,CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料与集成电路₅₀逮捕浓度8.20%、24.65%、和10.22%的细胞S期(合成阶段)。然而,在G2 / M期,18.38%,39.39%,和28.36%的细胞治疗,标准,和CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料与集成电路₅₀分别浓度被捕(图8)。控制细胞相比,细胞治疗与阿霉素和CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料在集成电路₅₀浓度高的G2 / M期细胞比例。因此,在G2 / M期细胞周期而被捕。在K562细胞中,纳米复合材料引起了重要的细胞周期阶段逮捕,类似于阿霉素。早期研究发现,Jellyfish-HE半胱天冬酶引起的抗癌活性,激活MAPK和细胞周期阻滞在G1 / S期细胞周期的K562细胞(57]。

结果表明,CuO-TiO₂与IC -Chitosan-Berbamine纳米复合材料₅₀24小时的潜伏期后浓度显示重要的潜在对K562细胞凋亡,与死亡率的显著调节表达蛋白质,半胱天冬酶3、7、9,8,坏,Cyt C,伯灵顿,P53和明显的下调表达Bcl2。还存在,抑制生产cancer-responsive基因,激活线粒体膜时中断。控制K562细胞相比,治疗与IC₅₀浓度CTCBNc通过mitochondrial-dependent激活细胞凋亡导致细胞死亡通路(数字9和10)。

它也表明还存在,天冬氨酸的acid-degrading酶,引起细胞凋亡减少细胞抗凋亡刺激(58,59]。除了还存在其他机制在细胞凋亡中发挥作用(60]。我们报告CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料还存在激活3、7、8和9在K562细胞,引发细胞凋亡的内在和外在的途径。纳米晶体的CuO-C显示更少的毒性比合成铜纳米颗粒对肿瘤细胞(61年]。人类K562细胞治疗与CuO-TiO组成的纳米复合材料₂-Chitosan-Berbamine增强凋亡能力和特异性。抑制特性观察聚合物共轭(CTCBNc)纳米复合材料由于其能够促进细胞凋亡,减少转移性增长,可能绕过抗生素耐药性。

5。结论

的CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料表现出传统民族药物的潜在产量新的nanomaterial-based药物。符合我们的结果,CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料诱导线粒体凋亡的目标蛋白bcl - 2家族(即。伯灵顿和bcl - 2)。CuO-TiO K562细胞₂-Chitosan-Berbamine nanocomposites-induced细胞凋亡是伴随着p53和伯灵顿水平的增加和半胱天冬酶激活。CuO-TiO₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料可提高细胞防御机制对慢性粒细胞性白血病如果它是包含在制药或药用化妆品配方。然而,需要做更多的调查与CuO-TiO发展一个可行的药物配方₂-Chitosan-Berbamine纳米复合材料。

数据可用性

所有可用的数据纳入女士可以获得相应的作者。

伦理批准

本研究机构伦理委员会批准,Jouf大学Sakaka,沙特阿拉伯。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢院长以来Jouf大学科学研究的资金支持下授予数量(dsr2022 - rg - 0155)。