一种基于金属纳米颗粒的用于非小细胞肺癌体外模型的高效药物递送系统

本研究报道了一种厄洛替尼功能化金纳米颗粒（erlotinib:AuNP）纳米系统的开发及其光谱学表征，该系统旨在实现对转移性非小细胞肺癌H1299细胞的靶向递送。初始MTS检测表明，游离厄洛替尼可浓度依赖性地降低细胞活力，而0.1 μM厄洛替尼几乎不表现出细胞毒性，因此被选用于纳米系统构建。单独的AuNPs在所考察的浓度范围内对H1299细胞仅表现出极低毒性。厄洛替尼与AuNPs偶联后，所得纳米系统可将细胞活力降低至约60%，表明经纳米颗粒辅助递送后该药物的生物活性增强。荧光显微镜证实纳米系统可被H1299细胞内吞，且纳米颗粒聚集体主要定位于核周及线粒体周围区域。三维拉曼光谱（3D RS）成像进一步通过erlotinib:AuNPs的特征拉曼信号验证了偶联物的细胞内定位。重要的是，3D RS能够在低于荧光成像灵敏度限的浓度下检测到纳米系统，显示出其在细胞内纳米系统追踪中的优越分析性能。结合主成分分析（PCA）的原子力显微镜红外光谱（AFMIR）表明，erlotinib:AuNP纳米系统可诱导显著的生物化学改变，包括脂质相关光谱特征增强以及蛋白质二级结构的显著变化，尤其表现为无序构象和反平行β-转角构象贡献的增加。所得结果表明，将等离激元纳米载体与先进振动光谱技术相结合，可实现对癌细胞内药物递送过程及纳米系统诱导的生物化学响应的高灵敏监测。

本研究开发并采用光谱学方法表征了一种厄洛替尼功能化金纳米颗粒（erlotinib:AuNP）纳米系统，该系统旨在靶向递送至转移性非小细胞肺癌H1299细胞。初步MTS检测表明，游离厄洛替尼可引起细胞活力的浓度依赖性下降，而0.1 μM厄洛替尼几乎不表现出细胞毒性，因此被选用于纳米系统构建。在所考察的浓度范围内，单独的AuNPs对H1299细胞仅表现出极低毒性。厄洛替尼与AuNPs偶联后，所得纳米系统可将细胞活力降低至约60%，表明经纳米颗粒辅助递送后药物的生物活性得到增强。荧光显微镜证实了该纳米系统在H1299细胞中的胞内内化，且纳米颗粒聚集体主要定位于核周及线粒体周围区域。三维拉曼光谱（3D RS）成像进一步通过erlotinib:AuNPs的特征拉曼信号验证了该偶联物的胞内定位。值得注意的是，3D RS能够在低于荧光成像灵敏度极限的浓度下检测到纳米系统，显示出其在胞内纳米系统追踪方面更优的分析性能。原子力显微镜红外（AFMIR）光谱结合主成分分析（PCA）表明，erlotinib:AuNP纳米系统可诱导显著的生物化学改变，包括脂质相关光谱特征的增强以及蛋白质二级结构的显著变化，尤其是无序构象和反平行β-转角构象贡献的增加。上述结果表明，将等离激元纳米载体与先进振动光谱技术相结合，可实现对细胞内药物递送及纳米系统诱导的癌细胞生物化学响应的高灵敏监测。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.05.730380v1?rss=1

🏷️ 金纳米颗粒 厄洛替尼 非小细胞肺癌 药物递送系统 拉曼光谱成像