稀土纳米荧光探针-小干扰RNA靶向递送系统的制备及其对结肠癌细胞的影响

稀土纳米荧光探针-小干扰RNA靶向递送系统的制备及其对结肠癌细胞的影响

摘要：本研究制备了一种稀土纳米荧光探针/小干扰RNA（siRNA）靶向递送系统，并研究其对结肠癌细胞的影响。通过生物合成法合成出具有荧光特性的稀土纳米颗粒，并进一步通过化学修饰使其具有靶向结肠癌细胞的能力。随后，将稀土纳米荧光探针和siRNA包装在脂质纳米颗粒中，形成了稀土纳米荧光探针/小干扰RNA靶向递送系统，并通过细胞实验评估其对结肠癌细胞的影响。实验结果表明，稀土纳米荧光探针/小干扰RNA靶向递送系统能够有效地递送siRNA到结肠癌细胞中，抑制癌细胞的增殖和侵袭，并诱导细胞凋亡。因此，该系统具有潜在的应用价值，可作为一种治疗结肠癌的新型策略。

关键词：稀土纳米颗粒；荧光探针；小干扰RNA；结肠癌；靶向递送

引言：

结肠癌是一种常见的肠道恶性肿瘤，其发病率和死亡率逐年上升，给人类健康带来了严重威胁。虽然目前已有多种治疗手段，包括手术切除、放疗和化疗等，但由于西药抗癌药物的毒副作用和耐药性问题等限制，治疗效果并不理想。因此，探索一种新型的治疗手段势在必行。

siRNA是一种功能小分子RNA，能够靶向特定基因的mRNA，在细胞内引发mRNA降解和抑制特定基因的蛋白质表达，从而达到治疗肿瘤的目的。然而，siRNA本身的生物分布特性和细胞内稳定性都存在一定的问题，限制了其在临床上的应用。因此，寻找一种递送系统将siRNA靶向运载到肿瘤细胞中，可以提高siRNA的药物疗效，成为研究的热点之一。

稀土纳米颗粒是一类具有特殊光学和荧光特性的纳米材料，具有较高的发光效率和生物相容性，可作为生物探针的活性材料。由于稀土纳米颗粒本身具有荧光特性，可以用于在细胞内进行信号检测和成像。另外，通过对稀土纳米颗粒进行化学修饰，可以使其具有靶向特定肿瘤细胞的能力，为肿瘤疾病的治疗提供了新的思路。

材料与方法：

1.siRNA的设计和合成：根据靶向基因的mRNA序列设计合成siRNA。

2.稀土纳米颗粒的合成：采用生物合成法制备稀土纳米颗粒。

3.化学修饰稀土纳米颗粒：采用化学方法对稀土纳米颗粒进行修饰，使其具有靶向结肠癌细胞的能力。

4.稀土纳米荧光探针/小干扰RNA靶向递送系统的制备：将稀土纳米颗粒和siRNA包装在脂质纳米颗粒中，形成稀土纳米荧光探针/小干扰RNA靶向递送系统。

结果与讨论：

通过生物合成法制备了具有较高荧光效率的稀土纳米颗粒，进一步通过化学修饰将其表面修饰为具有靶向结肠癌细胞能力的分子。采用质粒转染法将稀土纳米颗粒与siRNA包装在脂质纳米颗粒中，形成稀土纳米荧光探针/小干扰RNA靶向递送系统。

细胞实验显示，稀土纳米荧光探针/小干扰RNA靶向递送系统能够有效地将siRNA递送到结肠癌细胞中，并抑制癌细胞的增殖和侵袭。同时，该系统还能够诱导结肠癌细胞凋亡，进一步抑制癌细胞的生长和扩散。进一步的实验结果显示，该递送系统对正常结肠细胞的毒性较低，具有较好的生物相容性。

结论：

本研究制备的稀土纳米荧光探针/小干扰RNA靶向递送系统具有较好的生物相容性和靶向递送性。实验结果表明，该系统能够有效地将siRNA递送到结肠癌细胞中，抑制癌细胞的增殖和侵袭，诱导细胞凋亡。该系统具有潜在的用于治疗结肠癌的应用价值，可作为一种新型治疗手段。

致谢：

感谢国家自然科学基金资助本研究项目。同时，感谢实验室的其他成员对本研究的支持和帮助。

综上所述，我们成功地制备了稀土纳米荧光探针/小干扰RNA靶向递送系统，并证明其具有较好的生物相容性和靶向递送性。该系统能够有效地将siRNA递送到结肠癌细胞中，抑制癌细胞的增殖和侵袭，并诱导细胞凋亡。我