中级有机化学实验：综合与设计性实验

实验编号：U20S10300

关键词：纳米材料，细胞内钙离子浓度测定，细胞内单线态氧测定，体内抗肿瘤治疗

又名：基于共价有机框架材料的钙过载和光动力联合肿瘤治疗

实验标签：肿瘤相关

此项目与激光共聚焦显微镜—上样出结果实验相关  Nikon-Eclipse-Ts2

（一）内容介绍

本虚拟仿真实验分为3个模块。模块1，CaCO₃@COF-BODIPY-2I@GAG的合成及其表征；模块2，体外实验；模块3，体内实验。

模块1，CaCO₃@COF-BODIPY-2I@GAG的合成及其表征

（1）TPB-DMTP-COF的合成

（2）BODIPY-2I的合成

（3）COF-BODIPY-2I的合成

（4）CaCO₃@COF-BODIPY-2I的合成

（5） CaCO₃@COF-BODIPY-2I@GAG的合成

（6）结构表征

（7）光照下单态氧的测定

（8）光照下Ca²⁺释放的测定

模块2，体外实验

（1）SOSG染色法测定细胞内单线态氧

（2）Fluo-4/AM染色测定细胞内钙离子浓度

（3）CCK-8体外细胞毒性评价

模块3，体内实验

（二）实验的特色和亮点

钙离子（Ca²⁺）是细胞内负责信号传导的第二信使，参与多种生理事件的调节。钙稳态失调，例如Ca²⁺浓度的异常升高，将触发氧化应激和内质网应激，进而导致细胞死亡。因此，通过钙过载破坏肿瘤细胞钙稳态是抗肿瘤治疗的潜在手段之一。光动力治疗可以通过¹O₂诱导的氧化应激直接导致肿瘤细胞死亡。在线粒体失去Ca²⁺调节功能的情况下，通过将外源Ca²⁺递送至细胞内，可以很容易地实现细胞内钙过载。通过这种方式，光动力治疗和由¹O₂触发的钙过载将巧妙地整合在一起：即使在较温和的PDT条件下，也可以实现更有效的抗肿瘤治疗。本实验基于共价有机框架（COFs）纳米材料、BODIPY-2I光敏剂、CaCO₃纳米颗粒、葡胺聚糖（GAG）涂层构成的CaCO₃@COF-BODIPY-2I@GAG复合纳米材料，并将其用于联合钙过载和光动力的抗肿瘤靶向治疗。