خبریں

Nature.com پر جانے کا شکریہ۔آپ جس براؤزر کا ورژن استعمال کر رہے ہیں اسے محدود CSS سپورٹ حاصل ہے۔بہترین تجربے کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ ایک اپ ڈیٹ شدہ براؤزر استعمال کریں (یا انٹرنیٹ ایکسپلورر میں مطابقت موڈ کو غیر فعال کریں)۔اس دوران، مسلسل تعاون کو یقینی بنانے کے لیے، ہم سائٹ کو بغیر اسٹائل اور جاوا اسکرپٹ کے رینڈر کریں گے۔
فوٹو تھراپی کے وسیع پیمانے پر طبی استعمال کے لیے موثر فوٹو سنسائٹائزر خاص طور پر اہم ہیں۔تاہم، روایتی فوٹو سنسیٹائزر عام طور پر مختصر طول موج جذب، ناکافی فوٹو اسٹیبلٹی، ری ایکٹیو آکسیجن پرجاتیوں (ROS) کی کم مقدار میں پیداوار، اور ROS کی مجموعی طور پر حوصلہ افزائی بجھانے کا شکار ہوتے ہیں۔یہاں ہم ایک قریب اورکت (NIR) سپرمولیکولر فوٹو سنسیٹائزر (RuDA) کی اطلاع دیتے ہیں جو پانی کے محلول میں Ru (II) -ارین آرگنومیٹالک کمپلیکس کی خود اسمبلی کے ذریعہ ثالثی کرتے ہیں۔RUDA مجموعی حالت میں صرف سنگلٹ آکسیجن (1O2) پیدا کر سکتا ہے، اور یہ سنگل ٹرپلٹ سسٹم کے درمیان کراس اوور کے عمل میں نمایاں اضافے کی وجہ سے واضح جمع کی حوصلہ افزائی 1O2 نسل کے رویے کو ظاہر کرتا ہے۔808 nm لیزر لائٹ کے عمل کے تحت، RuDA 16.4% کی 1O2 کوانٹم پیداوار (FDA سے منظور شدہ انڈوکیانائن گرین: ΦΔ=0.2%) اور 24.2% کی اعلی فوٹو تھرمل تبدیلی کی کارکردگی (تجارتی سونے کے نانوروڈز بہترین فوٹو اسٹروڈز) کی نمائش کرتا ہے۔: 21.0%، سونے کے نینو شیل: 13.0%)۔اس کے علاوہ، اچھی بایو کمپیٹیبلٹی کے ساتھ RuDA-NPs ترجیحی طور پر ٹیومر کی جگہوں پر جمع ہو سکتے ہیں، جس کی وجہ سے Vivo میں ٹیومر کے حجم میں 95.2 فیصد کمی کے ساتھ فوٹو ڈائنامک تھراپی کے دوران ٹیومر کی اہم ریگریشن ہوتی ہے۔یہ جمع کو بڑھانے والی فوٹوڈینامک تھراپی مناسب فوٹو فزیکل اور فوٹو کیمیکل خصوصیات کے ساتھ فوٹو سنسیٹائزرز تیار کرنے کی حکمت عملی فراہم کرتی ہے۔
روایتی تھراپی کے مقابلے میں، فوٹو ڈائنامک تھراپی (PDT) کینسر کے لیے ایک پرکشش علاج ہے کیونکہ اس کے اہم فوائد جیسے کہ درست اسپیٹیو ٹیمپورل کنٹرول، غیر حملہ آوری، منشیات کی نہ ہونے والی مزاحمت، اور ضمنی اثرات کو کم کرنا 1,2,3۔ہلکی شعاع ریزی کے تحت، استعمال کیے جانے والے فوٹو سنسیٹائزرز کو انتہائی رد عمل والی آکسیجن اسپیسز (ROS) بنانے کے لیے چالو کیا جا سکتا ہے، جو اپوپٹوس/نیکروسس یا مدافعتی ردعمل کا باعث بنتا ہے 4,5۔ تاہم، زیادہ تر روایتی فوٹو سنسیٹائزرز، جیسے کلورین، پورفرینز، اور اینتھراکوئنز، نسبتاً مختصر طول موج جذب (فریکوئنسی <680 nm) رکھتے ہیں، اس طرح حیاتیاتی مالیکیولز (مثلاً، ہیمونگلوبین) کے شدید جذب کی وجہ سے روشنی کی ناقص رسائی ہوتی ہے۔ مرئی علاقہ 6,7۔ تاہم، زیادہ تر روایتی فوٹو سنسیٹائزرز، جیسے کلورین، پورفرینز، اور اینتھراکوئنز، نسبتاً مختصر طول موج جذب (فریکوئنسی <680 nm) رکھتے ہیں، اس طرح حیاتیاتی مالیکیولز (مثلاً، ہیمونگلوبین) کے شدید جذب کی وجہ سے روشنی کی ناقص رسائی ہوتی ہے۔ مرئی علاقہ 6,7۔ Однако большинство обычных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, обладают относительно коротковолновым поглощением (частота < 680 нм), что приводит к плохому проникновению света из-за интенсивного поглощения биологических молекул (например, гемоглобина и меланина) в видимая область6,7. تاہم، زیادہ تر عام فوٹو سنسائٹائزرز جیسے کلورین، پورفرینز اور اینتھراکوئنز میں نسبتاً مختصر طول موج جذب ہوتا ہے (<680 nm) جس کے نتیجے میں نظر آنے والے خطے میں حیاتیاتی مالیکیولز (مثلاً ہیموگلوبن اور میلانین) کے شدید جذب ہونے کی وجہ سے روشنی کی ناقص رسائی ہوتی ہے۔然而 ， 传统 的 的 光敏剂 如 二 氢 氢 卟酚 、 卟啉 蒽醌 ， 具有 相对 较 短 的 波长 吸收 吸收 （频率 <680 NM） ， 由于 由于 对 生物 （如 蛋白 和 和 黑色素 黑色素））））））） 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 黑色素 对 对导致光穿透性差۔然而 ， 传统 的 光敏剂 光敏剂 二 氢 卟酚 卟酚 、 卟啉 ， 具有 相对 较 短 的 波长 吸收 （频率 频率 频率 <680 NM） 由于 对 对 分子 分子 （血红 黑色素 黑色素 的 ， ， ， ， ， ， ， ， 吸收 吸收 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 分子 分子 （（， ，吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 HI导致光穿透性差. Однако большинство традиционных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, имеют относительно коротковолновое поглощение (частота < 680 нм) из-за сильного поглощения биомолекул, таких как гемоглобин и меланин, что приводит к плохому проникновению света. تاہم، زیادہ تر روایتی فوٹو سنسیٹائزرز جیسے کہ کلورین، پورفرینز اور اینتھراکوئنز میں نسبتاً کم طول موج جذب (فریکوئنسی <680 nm) ہوتی ہے جس کی وجہ سے ہیموگلوبن اور میلانین جیسے بائیو مالیکیولز کے مضبوط جذب ہوتے ہیں جس کے نتیجے میں روشنی کی ناقص رسائی ہوتی ہے۔مرئی علاقہ 6.7۔لہذا، قریبی انفراریڈ (NIR) جذب کرنے والے فوٹو سنسیٹائزرز جو 700-900 nm "علاج کی کھڑکی" میں چالو ہوتے ہیں فوٹو تھراپی کے لیے موزوں ہیں۔چونکہ قریب اورکت روشنی حیاتیاتی بافتوں کے ذریعے کم سے کم جذب ہوتی ہے، اس لیے یہ گہرے دخول اور کم فوٹوڈیمیج کا باعث بن سکتی ہے8,9۔
بدقسمتی سے، موجودہ NIR-جذب کرنے والے فوٹو سینسیٹائزرز میں عام طور پر ناقص فوٹوسٹیبلٹی، کم سنگلٹ آکسیجن (1O2) پیدا کرنے کی صلاحیت، اور مجموعی طور پر 1O2 بجھانے کی صلاحیت ہوتی ہے، جو ان کے طبی استعمال کو محدود کرتی ہے 10,11۔اگرچہ روایتی فوٹو سنسیٹائزرز کی فوٹو فزیکل اور فوٹو کیمیکل خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے بڑی کوششیں کی گئی ہیں، اب تک کئی رپورٹس میں بتایا گیا ہے کہ NIR جذب کرنے والے فوٹو سینسائزرز ان تمام مسائل کو حل کر سکتے ہیں۔اس کے علاوہ، متعدد فوٹو سنسیٹائزرز نے 1O212,13,14 کی موثر پیداوار کا وعدہ ظاہر کیا ہے جب 800 nm سے اوپر کی روشنی سے شعاع کیا جاتا ہے، کیونکہ قریب کے IR خطے میں فوٹوون کی توانائی تیزی سے کم ہوتی ہے۔Triphenylamine (TFA) ایک الیکٹران ڈونر کے طور پر اور [1,2,5]thiadiazole-[3,4-i]dipyrido[a,c]phenazine (TDP) بطور الیکٹران قبول کرنے والے گروپ ڈونر-قبول کرنے والے (DA) ٹائپ کلاس کو رنگتا ہے۔ رنگوں کے، قریب اورکت کو جذب کرنے والے، جن کا ان کے تنگ بینڈ گیپ کی وجہ سے قریبی اورکت بائیو امیجنگ II اور فوٹو تھرمل تھراپی (PTT) کے لیے بڑے پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے۔اس طرح، ڈی اے قسم کے رنگوں کو PDT کے لیے قریب IR جوش کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے، حالانکہ PDT کے لیے فوٹو سینسائزرز کے طور پر ان کا شاذ و نادر ہی مطالعہ کیا گیا ہے۔
یہ بات مشہور ہے کہ فوٹو سنسیٹائزرز کے انٹر سسٹم کراسنگ (ISC) کی اعلی کارکردگی 1O2 کی تشکیل کو فروغ دیتی ہے۔ISC کے عمل کو آگے بڑھانے کے لیے ایک مشترکہ حکمت عملی یہ ہے کہ بھاری ایٹموں یا خصوصی نامیاتی موئیٹیز کو متعارف کروا کر فوٹو سنسائٹائزرز کے اسپن-آربٹ کپلنگ (SOC) کو بڑھایا جائے۔تاہم، اس نقطہ نظر میں اب بھی کچھ نقصانات اور حدود ہیں19,20۔حال ہی میں، supramolecular self-assembly نے سالماتی سطح پر فنکشنل مواد کی تشکیل کے لیے نیچے تک ذہین نقطہ نظر فراہم کیا ہے، 21,22 فوٹو تھراپی میں بے شمار فوائد کے ساتھ: (1) خود سے جمع ہونے والے فوٹو سنسیٹائزرز میں ربن کے ڈھانچے بنانے کی صلاحیت ہو سکتی ہے۔عمارت کے بلاکس کے درمیان اوور لیپنگ مداروں کی وجہ سے توانائی کی سطحوں کی کثافت تقسیم کے ساتھ الیکٹرانک ڈھانچے کی طرح۔لہذا، لوئر سنگلٹ ایکسائٹڈ اسٹیٹ (S1) اور پڑوسی ٹرپلٹ ایکسائٹڈ اسٹیٹ (Tn) کے درمیان انرجی میچ کو بہتر بنایا جائے گا، جو ISC عمل 23, 24 کے لیے فائدہ مند ہے۔(2) سپرمولیکولر اسمبلی انٹرا مالیکولر موشن لمیٹیشن میکانزم (RIM) کی بنیاد پر غیر ریڈی ایٹیو ریلیکس کو کم کر دے گی، جو ISC عمل 25, 26 کو بھی فروغ دیتی ہے۔(3) سپرمولیکولر اسمبلی مونومر کے اندرونی مالیکیولز کو آکسیڈیشن اور انحطاط سے بچا سکتی ہے، اس طرح فوٹو سینسائزر کی فوٹوسٹیبلٹی کو بہت بہتر بناتا ہے۔مندرجہ بالا فوائد کو دیکھتے ہوئے، ہم سمجھتے ہیں کہ سپرمولیکولر فوٹو سنسیٹائزر سسٹم PDT کی خامیوں کو دور کرنے کے لیے ایک امید افزا متبادل ہو سکتا ہے۔
RU(II) پر مبنی کمپلیکس اپنی منفرد اور پرکشش حیاتیاتی خصوصیات 28,29,30,31,32,33,34 کی وجہ سے بیماریوں کی تشخیص اور علاج میں ممکنہ ایپلی کیشنز کے لیے ایک امید افزا طبی پلیٹ فارم ہیں۔مزید برآں، پرجوش ریاستوں کی کثرت اور Ru(II) پر مبنی کمپلیکس کی ٹیون ایبل فوٹو فزیکو کیمیکل خصوصیات Ru(II) پر مبنی فوٹو سنسیٹائزرز 35,36,37,38,39,40 کی ترقی کے لیے زبردست فوائد فراہم کرتی ہیں۔اس کی ایک قابل ذکر مثال روتھینیم (II) پولی پائریڈل کمپلیکس TLD-1433 ہے، جو کہ فیز II کے کلینیکل ٹرائلز میں ہے جو کہ غیر عضلاتی حملہ آور مثانے کے کینسر (NMIBC) 41 کے علاج کے لیے فوٹو سنسائٹائزر کے طور پر ہے۔اس کے علاوہ، ruthenium (II) arene organometallic Complex بڑے پیمانے پر کینسر کے علاج کے لیے کیموتھراپیٹک ایجنٹ کے طور پر استعمال ہوتے ہیں کیونکہ ان کی کم زہریلا اور ترمیم میں آسانی42,43,44,45 ہے۔Ru(II)-ارین آرگنومیٹالک کمپلیکس کی آئنک خصوصیات نہ صرف عام سالوینٹس میں ڈی اے کروموفورس کی ناقص حل پذیری کو بہتر بنا سکتی ہیں بلکہ ڈی اے کروموفورس کی اسمبلی کو بھی بہتر بنا سکتی ہیں۔مزید برآں، Ru(II) کے آرگنومیٹالک کمپلیکس کا سیوڈوکٹاہیڈرل آدھا سینڈویچ ڈھانچہ DA-قسم کے کروموفورس کے H-مجموعہ کو سٹرک طریقے سے روک سکتا ہے، اس طرح redshifted absorption bands کے ساتھ J-aggregation کی تشکیل میں سہولت فراہم کرتا ہے۔تاہم، Ru(II)-ارین کمپلیکس کے موروثی نقصانات، جیسے کہ کم استحکام اور/یا ناقص جیو دستیابی، علاج کی افادیت کو متاثر کر سکتی ہے اور Arene-Ru(II) کمپلیکس کی vivo سرگرمی میں۔تاہم، مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ ان نقصانات پر روتھینیم کمپلیکس کو بائیو کمپیٹیبل پولیمر کے ساتھ جسمانی انکیپسولیشن یا ہم آہنگی کے کنجگیشن کے ذریعے انکیپسولیشن کرکے دور کیا جاسکتا ہے۔
اس کام میں، ہم ڈی اے ڈی کروموفور اور آر یو (II) کے درمیان کوآرڈینیشن بانڈ کے ذریعے NIR ٹرگر کے ساتھ Ru(II)-arene (RuDA) کے DA-conjugated کمپلیکس کی اطلاع دیتے ہیں۔نتیجے میں آنے والے کمپلیکس غیر ہم آہنگی کے تعامل کی وجہ سے پانی میں میٹلوسوپرمولیکولر ویسیکلز میں خود کو جمع کر سکتے ہیں۔خاص طور پر، supramolecular اسمبلی نے RuDA کو پولیمرائزیشن-حوصلہ افزائی انٹرسسٹم کراسنگ اوور خصوصیات سے نوازا، جس نے ISC کی کارکردگی میں نمایاں اضافہ کیا، جو PDT (تصویر 1A) کے لیے بہت سازگار تھا۔ٹیومر کے جمع ہونے اور ویوو بائیو کمپیٹیبلٹی میں اضافہ کرنے کے لیے، FDA سے منظور شدہ Pluronic F127 (PEO-PPO-PEO) کو RuDA-NP نینو پارٹیکلز (شکل 1B) بنانے کے لیے RuDA47,48,49 کو سمیٹنے کے لیے استعمال کیا گیا جس نے انتہائی موثر PDT/ Dual- کے طور پر کام کیا۔ موڈ PTT پراکسیکینسر فوٹو تھراپی میں (شکل 1C)، RuDA-NP کا استعمال MDA-MB-231 ٹیومر کے ساتھ عریاں چوہوں کے علاج کے لیے کیا گیا تاکہ Vivo میں PDT اور PTT کی افادیت کا مطالعہ کیا جا سکے۔
کینسر کی فوٹو تھراپی کے لیے مونومیرک اور مجموعی شکلوں میں RuDA کے فوٹو فزیکل میکانزم کی اسکیمیٹک مثال، NIR- ایکٹیویٹڈ PDT اور PTT کے لیے B RuDA-NPs اور C RuDA-NPs کی ترکیب۔
RUDA، TPA اور TDP فعالیت پر مشتمل ہے، کو ضمنی شکل 1 (شکل 2A) میں دکھائے گئے طریقہ کار کے مطابق تیار کیا گیا تھا، اور RuDA کی خصوصیات 1H اور 13C NMR سپیکٹرا، الیکٹرو اسپرے آئنائزیشن ماس سپیکٹرومیٹری، اور عنصری تجزیہ (ضمنی اعداد و شمار 2-4) سے تھی۔ )۔سب سے کم سنگلٹ ٹرانزیشن کے RuDA الیکٹران کثافت فرق کا نقشہ چارج کی منتقلی کے عمل کا مطالعہ کرنے کے لیے وقت پر منحصر کثافت فنکشنل تھیوری (TD-DFT) سے کیا گیا تھا۔جیسا کہ ضمنی شکل 5 میں دکھایا گیا ہے، الیکٹران کی کثافت بنیادی طور پر ٹریفینیلامین سے TDP قبول کرنے والے یونٹ میں فوٹو ایکسیٹیشن کے بعد بڑھ جاتی ہے، جسے ایک عام انٹرمولیکولر چارج ٹرانسفر (CT) کی منتقلی سے منسوب کیا جا سکتا ہے۔
ایسک کی کیمیائی ساخت B DMF اور پانی کے مختلف تناسب کے مرکب میں ایسک کا جذب کرنے والا سپیکٹرا۔C RuDA (800 nm) اور ICG (779 nm) کی عام جذب کی قدریں بمقابلہ وقت 808 nm لیزر لائٹ کے 0.5 W cm-2 پر۔• ABDA کی فوٹوڈیگریڈیشن 808 nm کی طول موج اور 0.5 W/cm2 کی طاقت کے ساتھ لیزر تابکاری کے عمل کے تحت DMF/H2O مرکب میں 1O2 کی RuDA کی حوصلہ افزائی کی تشکیل سے ظاہر ہوتی ہے۔
خلاصہ—UV-visible absorption spectroscopy کا استعمال مختلف تناسب میں DMF اور پانی کے مرکب میں ایسک کی خود ساختہ خصوصیات کا مطالعہ کرنے کے لیے کیا گیا تھا۔جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔2B، RuDA DMF میں 600 سے 900 nm تک جذب بینڈ کی نمائش کرتا ہے جس میں زیادہ سے زیادہ جذب بینڈ 729 nm ہوتا ہے۔پانی کی مقدار میں اضافے سے ایسک جذب زیادہ سے زیادہ 800 nm تک بتدریج سرخ تبدیلی کا باعث بنتا ہے، جو کہ جمع شدہ نظام میں ایسک کے J-مجموعے کی نشاندہی کرتا ہے۔مختلف سالوینٹس میں RuDA کا فوٹولومینیسینس سپیکٹرا ضمنی شکل 6 میں دکھایا گیا ہے۔ RuDA زیادہ سے زیادہ اخراج طول موج ca کے ساتھ عام NIR-II luminescence کی نمائش کرتا دکھائی دیتا ہے۔بالترتیب CH2Cl2 اور CH3OH میں 1050 nm۔RUDA کی بڑی اسٹوکس شفٹ (تقریباً 300 nm) پرجوش ریاست کے جیومیٹری میں نمایاں تبدیلی اور کم توانائی والی پرجوش ریاستوں کی تشکیل کی نشاندہی کرتی ہے۔CH2Cl2 اور CH3OH میں ایسک کی luminescence کوانٹم پیداوار بالترتیب 3.3 اور 0.6٪ ہونے کا تعین کیا گیا تھا۔تاہم، میتھانول اور پانی کے مرکب (5/95, v/v) میں، اخراج میں ہلکی سی سرخی اور کوانٹم پیداوار (0.22%) میں کمی دیکھی گئی، جو کہ ایسک کی خود ساختہ اسمبلی کی وجہ سے ہو سکتی ہے۔ .
ORE کی خود ساختہ اسمبلی کو دیکھنے کے لیے، ہم نے پانی شامل کرنے کے بعد میتھانول کے محلول میں ORE میں مورفولوجیکل تبدیلیوں کو دیکھنے کے لیے مائع ایٹمی قوت مائکروسکوپی (AFM) کا استعمال کیا۔جب پانی کی مقدار 80% سے کم تھی، کوئی واضح جمع نہیں دیکھا گیا (ضمیمہ تصویر 7)۔تاہم، پانی کی مقدار میں 90-95% تک مزید اضافے کے ساتھ، چھوٹے نینو پارٹیکلز نمودار ہوئے، جو کہ ایسک کی خود ساختہ اسمبلی کی نشاندہی کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، 808 nm کی طول موج کے ساتھ لیزر شعاع ریزی نے پانی میں RuDA کے جذب کی شدت کو متاثر نہیں کیا۔ حل (تصویر 2C اور ضمنی شکل 8)۔اس کے برعکس، انڈوکیانائن گرین (ICG بطور کنٹرول) کا جذب تیزی سے 779 nm پر گرا، جو کہ RUDA کی بہترین فوٹوسٹیبلٹی کی نشاندہی کرتا ہے۔اس کے علاوہ، پی بی ایس (پی ایچ = 5.4، 7.4 اور 9.0)، 10٪ ایف بی ایس اور ڈی ایم ای ایم (ہائی گلوکوز) میں RuDA-NPs کے استحکام کو مختلف پوائنٹس کے وقت UV- دکھائی دینے والے جذب سپیکٹروسکوپی کے ذریعے جانچا گیا۔جیسا کہ ضمنی شکل 9 میں دکھایا گیا ہے، پی بی ایس میں پی ایچ 7.4/9.0، ایف بی ایس اور ڈی ایم ای ایم میں RuDA-NP جذب بینڈ میں معمولی تبدیلیاں دیکھی گئی ہیں، جو RUDA-NP کے بہترین استحکام کی نشاندہی کرتی ہیں۔تاہم، ایک تیزابی میڈیم (рН = 5.4) میں ایسک کا ہائیڈولیسس پایا گیا۔ہم نے اعلی کارکردگی مائع کرومیٹوگرافی (HPLC) طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے RUDA اور RuDA-NP کے استحکام کا مزید جائزہ لیا۔جیسا کہ ضمنی شکل 10 میں دکھایا گیا ہے، RuDA پہلے گھنٹے کے لیے میتھانول اور پانی (50/50، v/v) کے مرکب میں مستحکم تھا، اور 4 گھنٹے کے بعد ہائیڈولیسس کا مشاہدہ کیا گیا۔تاہم، RuDA NPs کے لیے صرف ایک وسیع مقعد محدب چوٹی دیکھی گئی۔لہذا، PBS (pH = 7.4) میں RuDA NPs کے استحکام کا اندازہ کرنے کے لیے جیل پرمیشن کرومیٹوگرافی (GPC) کا استعمال کیا گیا تھا۔جیسا کہ ضمنی شکل 11 میں دکھایا گیا ہے، آزمائشی حالات میں انکیوبیشن کے 8 گھنٹے بعد، NP RuDA کی چوٹی کی اونچائی، چوٹی کی چوڑائی اور چوٹی کا علاقہ نمایاں طور پر تبدیل نہیں ہوا، جو NP RuDA کے بہترین استحکام کی نشاندہی کرتا ہے۔اس کے علاوہ، TEM امیجز سے پتہ چلتا ہے کہ RUDA-NP نینو پارٹیکلز کی مورفولوجی 24 گھنٹے کے بعد پتلے ہوئے PBS بفر (pH = 7.4، سپلیمنٹری تصویر 12) میں عملی طور پر کوئی تبدیلی نہیں ہوئی۔
چونکہ خود اسمبلی ایسک پر مختلف فنکشنل اور کیمیائی خصوصیات فراہم کر سکتی ہے، ہم نے میتھانول پانی کے مرکب میں 9,10-anthracenediylbis (methylene) dimalonic acid (ABDA، indicator 1O2) کی رہائی کا مشاہدہ کیا۔مختلف پانی کے مواد کے ساتھ ایسک50.جیسا کہ شکل 2D اور ضمنی شکل 13 میں دکھایا گیا ہے، جب پانی کی مقدار 20% سے کم تھی تو ABDA میں کوئی کمی نہیں دیکھی گئی۔نمی میں 40% تک اضافے کے ساتھ، ABDA کا انحطاط واقع ہوا، جیسا کہ ABDA فلوروسینس کی شدت میں کمی کا ثبوت ہے۔یہ بھی دیکھا گیا ہے کہ پانی کی زیادہ مقدار تیزی سے انحطاط کا باعث بنتی ہے، یہ تجویز کرتی ہے کہ ABDA کے انحطاط کے لیے RuDA خود اسمبلی ضروری اور فائدہ مند ہے۔یہ رجحان جدید ACQ (مجموعی حوصلہ افزائی بجھانے والے) کروموفورس سے بہت مختلف ہے۔جب 808 nm کی طول موج کے ساتھ لیزر سے شعاع کیا جاتا ہے تو 98% H2O/2% DMF کے مرکب میں 1O2 RuDA کی کوانٹم پیداوار 16.4% ہے، جو ICG (ΦΔ = 0.2%)51 سے 82 گنا زیادہ ہے۔ جمع کی حالت میں قابل ذکر نسل کی کارکردگی 1O2 RuDA کا مظاہرہ کرنا۔
الیکٹران گھماؤ 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinone (TEMP) اور 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) کو اسپن ٹریپس کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ریزوننس سپیکٹروسکوپی (ESR) کے نتیجے میں آنے والی نسلوں کی شناخت کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔ اے ایف کے۔RuDA کی طرف سے.جیسا کہ ضمنی شکل 14 میں دکھایا گیا ہے، اس بات کی تصدیق کی گئی ہے کہ 1O2 شعاع ریزی کے اوقات میں 0 اور 4 منٹ کے درمیان پیدا ہوتا ہے۔اس کے علاوہ، جب RuDA کو شعاع ریزی کے تحت DMPO کے ساتھ انکیوبیٹ کیا گیا تھا، تو 1:2:2:1 DMPO-OH· ایڈکٹ کا ایک عام چار سطری EPR سگنل پایا گیا، جو ہائیڈروکسیل ریڈیکلز (OH·) کی تشکیل کی نشاندہی کرتا ہے۔مجموعی طور پر، مندرجہ بالا نتائج دوہری قسم کے I/II فوٹو سینسیٹائزیشن کے عمل کے ذریعے ROS کی پیداوار کو متحرک کرنے کے لیے RuDA کی صلاحیت کو ظاہر کرتے ہیں۔
monomeric اور مجموعی شکلوں میں RuDA کی الیکٹرانک خصوصیات کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے، monomeric اور dimeric شکلوں میں RuDA کے فرنٹیئر مالیکیولر مداروں کا حساب DFT طریقہ سے کیا گیا۔جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔3A میں، monomeric RuDA کا سب سے زیادہ زیر قبضہ مالیکیولر آربیٹل (HOMO) ligand ریڑھ کی ہڈی کے ساتھ ڈی لوکلائز کیا جاتا ہے اور سب سے کم غیر قبضہ مالیکیولر آربیٹل (LUMO) TDP قبول کرنے والے یونٹ پر مرکوز ہے۔اس کے برعکس، dimeric HOMO میں الیکٹران کی کثافت ایک RuDA مالیکیول کے ligand پر مرتکز ہوتی ہے، جبکہ LUMO میں الیکٹران کی کثافت بنیادی طور پر ایک اور RUDA مالیکیول کی قبول کنندہ اکائی پر مرکوز ہوتی ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ RuDA dimer میں ہے۔سی ٹی کی خصوصیات۔
A Ore کے HOMO اور LUMO کا حساب monomeric اور dimeric شکلوں میں کیا جاتا ہے۔B monomers اور dimers میں ایسک کی سنگل اور ٹرپلٹ انرجی لیولز۔C RuDA اور ممکنہ ISC چینلز کی تخمینی سطحیں بطور مونومیرک C اور dimeric D. تیر ممکنہ ISC چینلز کی نشاندہی کرتے ہیں۔
RuDA کی کم توانائی والی سنگل پرجوش ریاستوں میں monomeric اور dimeric فارموں میں الیکٹران اور سوراخوں کی تقسیم کا Multiwfn 3.852.53 سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے تجزیہ کیا گیا، جس کا حساب TD-DFT طریقہ سے کیا گیا۔جیسا کہ اضافی لیبل پر اشارہ کیا گیا ہے۔جیسا کہ اعداد و شمار 1-2 میں دکھایا گیا ہے، ان سنگل پرجوش ریاستوں میں monomeric RDA ہولز زیادہ تر لیگینڈ بیک بون کے ساتھ ڈی لوکلائز ہوتے ہیں، جبکہ الیکٹران زیادہ تر TDP گروپ میں واقع ہوتے ہیں، جو CT کی انٹرا مالیکولر خصوصیات کو ظاہر کرتے ہیں۔اس کے علاوہ، ان سنگل پرجوش ریاستوں کے لیے، سوراخوں اور الیکٹرانوں کے درمیان کم و بیش اوورلیپ ہوتا ہے، جو تجویز کرتا ہے کہ یہ سنگل پرجوش ریاستیں مقامی جوش (LE) سے کچھ حصہ ڈالتی ہیں۔dimers کے لیے، intramolecular CT اور LE خصوصیات کے علاوہ، متعلقہ ریاستوں، خاص طور پر S3، S4، S7، اور S8 میں انٹرمولیکیولر CT خصوصیات کا ایک خاص تناسب دیکھا گیا، جو کہ بین مالیکیولر CT تجزیہ کی بنیاد پر ہے، جس میں CT بین مالیکیولر ٹرانزیشن اہم ہیں۔ (ضمنی جدول)۔3)۔
تجرباتی نتائج کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے، ہم نے monomers اور dimers کے درمیان فرق کو دریافت کرنے کے لیے RUDA پرجوش ریاستوں کی خصوصیات کو مزید دریافت کیا (ضمنی میزیں 4–5)۔جیسا کہ شکل 3B میں دکھایا گیا ہے، ڈائمر کی سنگلٹ اور ٹرپلٹ پرجوش ریاستوں کی توانائی کی سطح مونومر کی نسبت زیادہ گھنی ہے، جو S1 اور Tn کے درمیان توانائی کے فرق کو کم کرنے میں مدد کرتی ہے۔ یہ اطلاع دی گئی ہے کہ S1 اور Tn54 کے درمیان چھوٹے توانائی کے فرق (ΔES1-Tn <0.3 eV) کے اندر ISC ٹرانزیشن کو محسوس کیا جا سکتا ہے۔ یہ اطلاع دی گئی ہے کہ ISC ٹرانزیشن کو S1 اور Tn54 کے درمیان توانائی کے ایک چھوٹے فرق (ΔES1-Tn <0.3 eV) کے اندر محسوس کیا جا سکتا ہے۔ Сообщалось, что переходы ISC могут быть реализованы в пределах небольшой энергетической щели (ΔES1-Tn <0,3 эВ) Tж5де. یہ اطلاع دی گئی ہے کہ S1 اور Tn54 کے درمیان ایک چھوٹے سے توانائی کے فرق (ΔES1-Tn <0.3 eV) کے اندر ISC ٹرانزیشن کو محسوس کیا جا سکتا ہے۔据报道，ISC 跃迁可以在S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn <0.3 eV）内实现۔据报道，ISC 跃迁可以在S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn <0.3 eV）内实现۔ Сообщалось, что переход ISC может быть реализован в пределах небольшой энергетической щели (ΔES1-Tn < 0,3 эВ) S1 м14 یہ اطلاع دی گئی ہے کہ ISC کی منتقلی کو S1 اور Tn54 کے درمیان توانائی کے ایک چھوٹے فرق (ΔES1-Tn <0.3 eV) کے اندر محسوس کیا جا سکتا ہے۔اس کے علاوہ، غیر صفر SOC انٹیگرل فراہم کرنے کے لیے صرف ایک مداری، مقبوضہ یا غیر مقبوض، پابند سنگلٹ اور ٹرپلٹ ریاستوں میں فرق ہونا چاہیے۔اس طرح، حوصلہ افزائی توانائی اور مداری منتقلی کے تجزیہ کی بنیاد پر، ISC کی منتقلی کے تمام ممکنہ چینلز کو انجیر میں دکھایا گیا ہے۔3C، Dخاص طور پر، مونومر میں صرف ایک ISC چینل دستیاب ہے، جبکہ dimeric فارم میں چار ISC چینلز ہیں جو ISC کی منتقلی کو بڑھا سکتے ہیں۔لہذا، یہ سمجھنا مناسب ہے کہ جتنے زیادہ RuDA مالیکیولز جمع ہوں گے، ISC چینلز اتنے ہی زیادہ قابل رسائی ہوں گے۔لہذا، RUDA ایگریگیٹس سنگل اور ٹرپلٹ ریاستوں میں دو بینڈ الیکٹرانک ڈھانچے تشکیل دے سکتے ہیں، جس سے S1 اور دستیاب Tn کے درمیان توانائی کے فرق کو کم کیا جا سکتا ہے، اس طرح 1O2 نسل کی سہولت کے لیے ISC کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔
بنیادی طریقہ کار کو مزید واضح کرنے کے لیے، ہم نے آرین-Ru(II) کمپلیکس (RuET) کے ایک ریفرنس کمپاؤنڈ کو RuDA (تصویر 4A، مکمل خصوصیت کے لیے ESI، ضمنی 15) میں دو ایتھائل گروپس کو دو ٹرائیفینیلامائن فینائل گروپس سے بدل کر ترکیب کیا۔ -21) ڈونر (ڈائیتھائلامین) سے لے کر قبول کنندہ (TDF) تک، RuET میں وہی انٹرمولیکولر CT خصوصیات ہیں جو RuDA ہیں۔جیسا کہ توقع کی گئی تھی، DMF میں RuET کے جذب سپیکٹرم نے 600–1100 nm (تصویر 4B) کے قریب اورکت والے خطے میں مضبوط جذب کے ساتھ کم توانائی چارج ٹرانسفر بینڈ دکھایا۔اس کے علاوہ، پانی کے بڑھتے ہوئے مواد کے ساتھ RuET کی جمع بھی دیکھی گئی، جو زیادہ سے زیادہ جذب کی ریڈ شفٹ میں ظاہر ہوئی، جس کی مزید تصدیق مائع AFM امیجنگ (ضمیمہ تصویر 22) سے ہوئی۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ RuET، RuDA کی طرح، intramolecular states بنا سکتا ہے اور خود کو مجموعی ڈھانچے میں جمع کر سکتا ہے۔
RuET کی کیمیائی ساختDMF اور پانی کے مختلف تناسب کے مرکب میں RuET کا B جذب سپیکٹرا۔پلاٹ C EIS Nyquist برائے RuDA اور RuET۔808 nm کی طول موج کے ساتھ لیزر تابکاری کے عمل کے تحت RuDA اور RuET کے فوٹوکورنٹ جوابات۔
RuET کی موجودگی میں ABDA کی فوٹو ڈی گریڈیشن کا اندازہ 808 nm کی طول موج کے ساتھ لیزر کے ذریعے شعاع ریزی سے کیا گیا۔حیرت انگیز طور پر، پانی کے مختلف حصوں میں ABDA کا کوئی انحطاط نہیں دیکھا گیا (ضمنی شکل 23)۔ایک ممکنہ وجہ یہ ہے کہ RuET مؤثر طریقے سے بینڈڈ الیکٹرانک ڈھانچہ نہیں بنا سکتا کیونکہ ایتھائل چین موثر بین مالیکیولر چارج ٹرانسفر کو فروغ نہیں دیتا ہے۔لہذا، RuDA اور RuET کی فوٹو الیکٹرو کیمیکل خصوصیات کا موازنہ کرنے کے لیے الیکٹرو کیمیکل امپیڈینس اسپیکٹروسکوپی (EIS) اور عارضی فوٹوکورنٹ پیمائش کی گئی۔Nyquist پلاٹ (شکل 4C) کے مطابق، RuDA RuET کے مقابلے میں بہت چھوٹا رداس دکھاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ RuDA56 میں تیز تر بین مالیکیولر الیکٹران ٹرانسپورٹ اور بہتر چالکتا ہے۔اس کے علاوہ، RuDA کی فوٹوکورنٹ کثافت RuET (تصویر 4D) سے بہت زیادہ ہے، جو RuDA57 کی بہتر چارج ٹرانسفر کارکردگی کی تصدیق کرتی ہے۔اس طرح، ایسک میں ٹرائیفینیلامین کا فینائل گروپ بین مالیکیولر چارج ٹرانسفر فراہم کرنے اور بینڈڈ الیکٹرانک ڈھانچے کی تشکیل میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔
ٹیومر کے جمع ہونے اور ویوو بائیو کمپیٹیبلٹی کو بڑھانے کے لیے، ہم نے مزید F127 کے ساتھ RuDA کو شامل کیا۔RUDA-NPs کا اوسط ہائیڈروڈینامک قطر ایک تنگ تقسیم (PDI = 0.089) کے ساتھ 123.1 nm ہونے کا تعین کیا گیا تھا جس میں ڈائنامک لائٹ سکیٹرنگ (DLS) طریقہ (Figure 5A) کا استعمال کیا گیا تھا، جس نے پارگمیتا اور برقراری کو بڑھا کر ٹیومر کے جمع ہونے کو فروغ دیا۔EPR) اثر۔TEM تصاویر سے پتہ چلتا ہے کہ Ore NPs 86 nm کے اوسط قطر کے ساتھ یکساں کروی شکل رکھتے ہیں۔خاص طور پر، RuDA-NPs کا زیادہ سے زیادہ جذب 800 nm (ضمنی شکل 24) پر ظاہر ہوا، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ RuDA-NPs خود کو جمع کرنے والے RuDAs کے افعال اور خصوصیات کو برقرار رکھ سکتے ہیں۔NP Ore کے لیے حسابی ROS کوانٹم پیداوار 15.9% ہے، جو کہ Ore سے موازنہ ہے۔ RuDA NPs کی فوٹو تھرمل خصوصیات کا مطالعہ ایک انفراریڈ کیمرے کا استعمال کرتے ہوئے 808 nm کی طول موج کے ساتھ لیزر تابکاری کے عمل کے تحت کیا گیا تھا۔جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔5B,C، کنٹرول گروپ (صرف پی بی ایس) کو درجہ حرارت میں معمولی اضافہ ہوا، جب کہ RuDA-NPs محلول کا درجہ حرارت تیزی سے بڑھتا ہوا درجہ حرارت (ΔT) سے 15.5، 26.1، اور 43.0 °C ہوگیا۔اعلی حراستی بالترتیب 25، 50، اور 100 µM تھی، جو کہ RuDA NPs کے مضبوط فوٹو تھرمل اثر کی نشاندہی کرتی ہے۔اس کے علاوہ، RuDA-NP کے فوٹو تھرمل استحکام کا جائزہ لینے اور ICG کے ساتھ موازنہ کرنے کے لیے ہیٹنگ/کولنگ سائیکل کی پیمائش کی گئی۔Ore NPs کا درجہ حرارت پانچ ہیٹنگ/کولنگ سائیکل (تصویر 5D) کے بعد کم نہیں ہوا، جو Ore NPs کے بہترین فوٹو تھرمل استحکام کی نشاندہی کرتا ہے۔اس کے برعکس، ICG کم فوٹو تھرمل استحکام کو ظاہر کرتا ہے جیسا کہ انہی حالات میں فوٹو تھرمل درجہ حرارت کی سطح مرتفع کے ظاہری غائب ہونے سے دیکھا گیا ہے۔پچھلے طریقہ 58 کے مطابق، RuDA-NP کی فوٹو تھرمل کنورژن ایفیشنسی (PCE) کا حساب 24.2% لگایا گیا تھا، جو موجودہ فوٹو تھرمل مواد جیسے کہ گولڈ نینوروڈس (21.0%) اور گولڈ نانوشیلز (13.0%)59 سے زیادہ ہے۔اس طرح، NP Ore بہترین فوٹو تھرمل خصوصیات کی نمائش کرتا ہے، جو انہیں PTT ایجنٹوں کا وعدہ کرتا ہے۔
RuDA NPs (انسیٹ) کی DLS اور TEM امیجز کا تجزیہ۔B 808 nm (0.5 W cm-2) کی طول موج پر لیزر تابکاری کے سامنے آنے والے RuDA NPs کے مختلف ارتکاز کی تھرمل تصاویر۔سی ایسک NPs کے مختلف ارتکاز کے فوٹو تھرمل تبادلوں کے منحنی خطوط، جو مقداری ڈیٹا ہیں۔B. D ORE NP اور ICG کے درجہ حرارت میں 5 ہیٹنگ کولنگ سائیکلوں میں اضافہ۔
MDA-MB-231 انسانی چھاتی کے کینسر کے خلیوں کے خلاف RuDA NPs کی فوٹوسائٹوٹوکسائٹی کا وٹرو میں جائزہ لیا گیا۔جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔6A، B، RuDA-NPs اور RuDA نے شعاع ریزی کی عدم موجودگی میں نہ ہونے کے برابر سائٹوٹوکسیٹی کی نمائش کی، جس کا مطلب ہے کہ RuDA-NPs اور RuDA کی کم تاریک زہریلا ہے۔تاہم، 808 nm کی طول موج پر لیزر تابکاری کے سامنے آنے کے بعد، RuDA اور RuDA NPs نے بالترتیب 5.4 اور 9.4 μM کی IC50 اقدار (نصف زیادہ سے زیادہ روک تھام) کے ساتھ MDA-MB-231 کینسر کے خلیات کے خلاف مضبوط فوٹوسائٹوٹوکسیٹی ظاہر کی۔ کہ RuDA-NP اور RuDA میں کینسر کی فوٹو تھراپی کے امکانات ہیں۔اس کے علاوہ، RuDA-NP اور RuDA کی فوٹوسائٹوٹوکسیٹی کی مزید تفتیش وٹامن C (Vc) کی موجودگی میں کی گئی، جو ایک ROS سکیوینجر ہے، تاکہ روشنی کی حوصلہ افزائی سائٹوٹوکسائٹی میں ROS کے کردار کو واضح کیا جا سکے۔ظاہر ہے، Vc کے اضافے کے بعد سیل کی قابل عملیت میں اضافہ ہوا، اور RuDA اور RuDA NPs کی IC50 قدریں بالترتیب 25.7 اور 40.0 μM تھیں، جو RuDA اور RuDA NPs کی فوٹو سائیٹوٹوکسٹی میں ROS کے اہم کردار کو ثابت کرتی ہیں۔کیلسن اے ایم (زندہ خلیوں کے لیے سبز فلوروسینس) اور پروپیڈیم آئوڈائڈ (پی آئی، مردہ خلیوں کے لیے سرخ فلوروسینس) کا استعمال کرتے ہوئے زندہ/مردہ خلیوں کے داغ کے ذریعے MDA-MB-231 کینسر کے خلیوں میں RuDA-NPs اور RuDA کی روشنی سے حوصلہ افزائی سائٹوٹوکسائٹی۔خلیوں کے ذریعہ تصدیق شدہ) فلوروسینٹ تحقیقات کے طور پر۔جیسا کہ شکل 6C میں دکھایا گیا ہے، RuDA-NP یا RuDA کے ساتھ علاج کیے گئے خلیے بغیر شعاع ریزی کے قابل عمل رہے، جیسا کہ شدید سبز فلوروسینس کا ثبوت ہے۔اس کے برعکس، لیزر شعاع ریزی کے تحت، صرف سرخ فلوروسینس کا مشاہدہ کیا گیا، جو RuDA یا RuDA NPs کی موثر فوٹوسائٹوٹوکسیٹی کی تصدیق کرتا ہے۔یہ قابل ذکر ہے کہ Vc کے اضافے پر سبز فلوروسینس نمودار ہوا ، جو RuDA اور RuDA NPs کی فوٹوسائٹوٹوکسائٹی کی خلاف ورزی کی نشاندہی کرتا ہے۔یہ نتائج وٹرو فوٹوسائٹوٹوکسائٹی اسسیس کے مطابق ہیں۔
بالترتیب Vc (0.5 mM) کی موجودگی یا غیر موجودگی میں MDA-MB-231 خلیوں میں A RuDA- اور B RuDA-NP خلیوں کی خوراک پر منحصر عملداری۔ایرر بارز، مطلب ± معیاری انحراف (n = 3)۔ غیر جوڑا، دو طرفہ ٹی ٹیسٹ *p <0.05، **p <0.01، اور ***p <0.001۔ غیر جوڑا، دو طرفہ ٹی ٹیسٹ *p <0.05، **p <0.01، اور ***p <0.001۔ Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05، **p <0,01 اور ***p <0,001۔ غیر جوڑا دو دم والے ٹی ٹیسٹ *p<0.05، **p<0.01، اور ***p<0.001۔未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和***p <0.001۔未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和***p <0.001۔ Непарные двусторонние t-тесты *p <0,05، **p <0,01 اور ***p <0,001۔ غیر جوڑا دو دم والے ٹی ٹیسٹ *p<0.05، **p<0.01، اور ***p<0.001۔سی لائیو/ڈیڈ سیل سٹیننگ کا تجزیہ کیلسن اے ایم اور پروپیڈیم آئوڈائڈ کو فلوروسینٹ پروب کے طور پر استعمال کرتے ہوئے۔اسکیل بار: 30 µm۔ہر گروپ سے تین حیاتیاتی تکرار کی نمائندہ تصاویر دکھائی گئی ہیں۔مختلف علاج کے حالات کے تحت MDA-MB-231 خلیوں میں ROS کی پیداوار کی کنفوکل فلوروسینس تصاویر۔گرین ڈی سی ایف فلوروسینس آر او ایس کی موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے۔10 منٹ (300 J/cm2) کے لیے 0.5 W/cm2 کی طاقت کے ساتھ 808 nm کی طول موج کے ساتھ لیزر سے شعاع نکالیں۔اسکیل بار: 30 µm۔ہر گروپ سے تین حیاتیاتی تکرار کی نمائندہ تصاویر دکھائی گئی ہیں۔E Flow cytometry RuDA-NPs (50 µM) یا RuDA (50 µM) 808 nm لیزر (0.5 W cm-2) کے ساتھ یا اس کے بغیر 10 منٹ تک Vc (0.5 mM) کی موجودگی اور غیر موجودگی میں علاج کا تجزیہ۔ہر گروپ سے تین حیاتیاتی تکرار کی نمائندہ تصاویر دکھائی گئی ہیں۔808 nm لیزر شعاع ریزی کے ساتھ یا اس کے بغیر RuDA-NPs (50 µM) کے ساتھ علاج کیا گیا MDA-MB-231 خلیوں کا F Nrf-2, HSP70 اور HO-1 (0.5 W cm-2, 10 min, 300 J cm-2) , خلیات کا اظہار 2)۔ہر گروپ سے دو حیاتیاتی تکرار کی نمائندہ تصاویر دکھائی گئی ہیں۔
MDA-MB-231 خلیوں میں انٹرا سیلولر ROS کی پیداوار کی جانچ 2,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA) داغ لگانے کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے کی گئی۔جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔6D میں، RuDA-NPs یا RuDA کے ساتھ علاج کیے جانے والے خلیوں نے 808 nm لیزر سے شعاع کرنے پر الگ سبز فلوروسینس کی نمائش کی، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ RuDA-NPs اور RuDA میں ROS پیدا کرنے کی موثر صلاحیت ہے۔اس کے برعکس، روشنی کی عدم موجودگی یا Vc کی ​​موجودگی میں، خلیات کا صرف ایک کمزور فلوروسینٹ سگنل دیکھا گیا، جو ROS کی معمولی تشکیل کا اشارہ کرتا تھا۔RuDA-NP خلیوں میں انٹرا سیلولر ROS کی سطح اور RuDA سے علاج شدہ MDA-MB-231 خلیوں کا مزید تعین بہاؤ cytometry کے ذریعے کیا گیا۔جیسا کہ ضمنی شکل 25 میں دکھایا گیا ہے، 808 nm لیزر شعاع ریزی کے تحت RuDA-NPs اور RuDA کے ذریعے پیدا ہونے والی اوسط فلوروسینس شدت (MFI) میں بالترتیب تقریباً 5.1 اور 4.8 گنا اضافہ ہوا، کنٹرول گروپ کے مقابلے، ان کی بہترین تشکیل AFK کی تصدیق کرتا ہے۔صلاحیتتاہم، RuDA-NP یا MDA-MB-231 خلیوں میں انٹرا سیلولر ROS کی سطحیں جو RuDA کے ساتھ علاج کی جاتی ہیں ان کا موازنہ لیزر شعاع ریزی کے بغیر یا Vc کی ​​موجودگی میں، کنفوکل فلوروسینس تجزیہ کے نتائج سے ملتا جلتا تھا۔
یہ دکھایا گیا ہے کہ مائٹوکونڈریا Ru (II)-ارین کمپلیکس60 کا بنیادی ہدف ہے۔لہذا، RuDA اور RuDA-NPs کے ذیلی سیلولر لوکلائزیشن کی تحقیقات کی گئیں۔جیسا کہ ضمنی شکل 26 میں دکھایا گیا ہے، RuDA اور RuDA-NP مائٹوکونڈریا (بالترتیب 62.5 ± 4.3 اور 60.4 ± 3.6 ng/mg پروٹین) میں سب سے زیادہ جمع ہونے والے سیلولر ڈسٹری بیوشن پروفائلز کو دکھاتے ہیں۔تاہم، ایسک اور این پی ایسک (بالترتیب 3.5 اور 2.1٪) کے جوہری حصوں میں آر یو کی صرف ایک چھوٹی سی مقدار پائی گئی۔باقی سیل فریکشن میں بقایا روتھینیم شامل ہے: RuDA کے لیے 31.7% (30.6 ± 3.4 ng/mg پروٹین) اور RuDA-NPs کے لیے 42.9% (47.2 ± 4.5 ng/mg پروٹین)۔عام طور پر، ایسک اور این پی ایسک بنیادی طور پر مائٹوکونڈریا میں جمع ہوتے ہیں۔mitochondrial dysfunction کا اندازہ لگانے کے لیے، ہم نے JC-1 اور MitoSOX ریڈ سٹیننگ کا استعمال بالترتیب مائٹوکونڈریل جھلی کی صلاحیت اور سپر آکسائیڈ کی پیداواری صلاحیت کا اندازہ کرنے کے لیے کیا۔جیسا کہ ضمنی شکل 27 میں دکھایا گیا ہے، 808 nm لیزر شعاع ریزی کے تحت RuDA اور RuDA-NPs دونوں کے ساتھ علاج کیے جانے والے خلیوں میں شدید سبز (JC-1) اور سرخ (MitoSOX Red) فلوروسینس کا مشاہدہ کیا گیا، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ RuDA اور RuDA-NPs دونوں انتہائی فلوروسینٹ ہیں۔ یہ مؤثر طریقے سے مائٹوکونڈریل جھلی ڈیپولرائزیشن اور سپر آکسائیڈ کی پیداوار کو آمادہ کر سکتا ہے۔اس کے علاوہ، سیل کی موت کے طریقہ کار کا تعین annexin V-FITC/propidium iodide (PI) کے فلو cytometry پر مبنی تجزیہ کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا تھا۔جیسا کہ شکل 6E میں دکھایا گیا ہے، جب 808 nm لیزر سے شعاع کیا جاتا ہے، تو RuDA اور RuDA-NP نے PBS یا PBS پلس لیزر کے مقابلے MDA-MB-231 خلیوں میں نمایاں طور پر ابتدائی apoptosis کی شرح (نچلے دائیں کواڈرینٹ) کی حوصلہ افزائی کی۔عمل شدہ خلیات.تاہم، جب Vc کو شامل کیا گیا تو، RuDA اور RuDA-NP کی apoptosis کی شرح نمایاں طور پر 50.9% اور 52.0% سے کم ہو کر بالترتیب 15.8% اور 17.8% ہو گئی، جو RuDA اور RuDA-NP کی فوٹو سائٹوٹوکسائٹی میں ROS کے اہم کردار کی تصدیق کرتی ہے۔.اس کے علاوہ، جانچے گئے تمام گروپوں (اوپری بائیں کواڈرینٹ) میں معمولی نیکروٹک خلیات دیکھے گئے، جو تجویز کرتے ہیں کہ اپوپٹوسس RuDA اور RuDA-NPs کے ذریعہ سیل کی موت کی اہم شکل ہو سکتی ہے۔
چونکہ آکسیڈیٹیو تناؤ کو پہنچنے والا نقصان apoptosis کا ایک بڑا عامل ہے، اس لیے erythroid 2 سے وابستہ جوہری عنصر، عنصر 2 (Nrf2) 62، جو کہ اینٹی آکسیڈینٹ سسٹم کا ایک اہم ریگولیٹر ہے، کی تحقیقات RuDA-NPs سے علاج شدہ MDA-MB-231 میں کی گئی۔شعاع ریزی سے متاثر RuDA NPs کی کارروائی کا طریقہ کار۔ایک ہی وقت میں، بہاو پروٹین ہیم آکسیجن 1 (HO-1) کے اظہار کا بھی پتہ چلا۔جیسا کہ شکل 6F اور ضمنی شکل 29 میں دکھایا گیا ہے، RuDA-NP کی ثالثی والی فوٹو تھراپی نے PBS گروپ کے مقابلے Nrf2 اور HO-1 کے اظہار کی سطح میں اضافہ کیا، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ RuDA-NPs آکسیڈیٹیو تناؤ کے سگنلنگ راستوں کو متحرک کر سکتے ہیں۔اس کے علاوہ، RuDA-NPs63 کے فوٹو تھرمل اثر کا مطالعہ کرنے کے لیے، ہیٹ شاک پروٹین Hsp70 کے اظہار کا بھی جائزہ لیا گیا۔یہ واضح ہے کہ RuDA-NPs + 808 nm لیزر شعاع ریزی کے ساتھ علاج کیے جانے والے خلیوں نے دوسرے دو گروپوں کے مقابلے Hsp70 کے بڑھتے ہوئے اظہار کو دکھایا، جو ہائپر تھرمیا کے لیے سیلولر ردعمل کی عکاسی کرتا ہے۔
وٹرو میں قابل ذکر نتائج نے ہمیں MDA-MB-231 ٹیومر والے عریاں چوہوں میں RuDA-NP کی Vivo کارکردگی کی تحقیقات کرنے پر آمادہ کیا۔RuDA NPs کی بافتوں کی تقسیم کا مطالعہ جگر، دل، تللی، گردے، پھیپھڑوں اور ٹیومر میں روتھینیم کے مواد کا تعین کرکے کیا گیا۔جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔7A میں، عام اعضاء میں ایسک NPs کا زیادہ سے زیادہ مواد پہلے مشاہدے کے وقت (4 h) ظاہر ہوا، جبکہ زیادہ سے زیادہ مواد کا تعین انجیکشن کے 8 گھنٹے بعد ٹیومر کے ٹشوز میں کیا گیا، ممکنہ طور پر Ore NPs کی وجہ سے۔ایل ایف کا ای پی آر اثر۔تقسیم کے نتائج کے مطابق، این پی ایسک کے ساتھ علاج کی بہترین مدت انتظامیہ کے 8 گھنٹے بعد لی گئی۔ٹیومر سائٹس میں RuDA-NPs کے جمع ہونے کے عمل کو واضح کرنے کے لیے، انجیکشن کے بعد مختلف اوقات میں RuDA-NPs کے PA سگنلز کو ریکارڈ کرکے RuDA-NPs کی فوٹوکاسٹک (PA) خصوصیات کی نگرانی کی گئی۔سب سے پہلے، Vivo میں RuDA-NP کے PA سگنل کا اندازہ RuDA-NP کے انٹراٹومورل انجیکشن کے بعد ٹیومر سائٹ کی PA تصاویر ریکارڈ کرکے کیا گیا۔جیسا کہ ضمنی شکل 30 میں دکھایا گیا ہے، RuDA-NPs نے ایک مضبوط PA سگنل دکھایا، اور RuDA-NP حراستی اور PA سگنل کی شدت (ضمنی شکل 30A) کے درمیان ایک مثبت تعلق تھا۔پھر، Vivo PA میں ٹیومر سائٹس کی تصاویر RuDA اور RuDA-NP کے نس کے انجیکشن کے بعد انجیکشن کے بعد مختلف ٹائم پوائنٹس پر ریکارڈ کی گئیں۔جیسا کہ شکل 7B میں دکھایا گیا ہے، ٹیومر سائٹ سے RuDA-NPs کا PA سگنل بتدریج وقت کے ساتھ بڑھتا گیا اور انجیکشن کے 8 گھنٹے بعد ایک سطح مرتفع پر پہنچ گیا، جو ICP-MS تجزیہ کے ذریعے طے شدہ ٹشو کی تقسیم کے نتائج کے مطابق ہے۔RUDA (ضمنی شکل 30B) کے حوالے سے، زیادہ سے زیادہ PA سگنل کی شدت انجیکشن کے 4 گھنٹے بعد ظاہر ہوئی، جو کہ ٹیومر میں RuDA کے داخلے کی تیز رفتار شرح کو ظاہر کرتی ہے۔اس کے علاوہ، ICP-MS کا استعمال کرتے ہوئے پیشاب اور پاخانے میں روتھینیم کی مقدار کا تعین کرکے RuDA اور RuDA-NPs کے اخراج کے رویے کی چھان بین کی گئی۔RUDA (ضمنی شکل 31) اور RuDA-NPs (تصویر 7C) کے خاتمے کا بنیادی راستہ پاخانے کے ذریعے ہے، اور 8 دن کے مطالعہ کے دوران RuDA اور RuDA-NPs کی مؤثر کلیئرنس دیکھی گئی، جس کا مطلب ہے کہ RuDA اور RuDA-NPs مؤثر طریقے سے جسم سے طویل مدتی زہریلا کے بغیر ختم ہو سکتے ہیں۔
A. ماؤس ٹشوز میں RuDA-NP کی Ex vivo تقسیم کا تعین انجیکشن کے بعد مختلف اوقات میں Ru مواد (Ru (ID) فی گرام ٹشو کی زیر انتظام خوراک کا فیصد) سے کیا گیا تھا۔ڈیٹا کا مطلب ہے ± معیاری انحراف (n = 3)۔ غیر جوڑا، دو طرفہ ٹی ٹیسٹ *p <0.05، **p <0.01، اور ***p <0.001۔ غیر جوڑا، دو طرفہ ٹی ٹیسٹ *p <0.05، **p <0.01، اور ***p <0.001۔ Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05، **p <0,01 اور ***p <0,001۔ غیر جوڑا دو دم والے ٹی ٹیسٹ *p<0.05، **p<0.01، اور ***p<0.001۔未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和***p <0.001۔未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和***p <0.001۔ Непарные двусторонние t-тесты *p <0,05، **p <0,01 اور ***p <0,001۔ غیر جوڑا دو دم والے ٹی ٹیسٹ *p<0.05، **p<0.01، اور ***p<0.001۔مختلف ٹائم پوائنٹس پر RuDA-NPs (10 µmol kg-1) کی انٹراوینس ایڈمنسٹریشن کے بعد 808 nm اتیجیت پر ان Vivo ٹیومر سائٹس کی B PA تصاویر۔RuDA NPs (10 µmol kg-1) کی نس کے ذریعے انتظامیہ کے بعد، C Ru مختلف وقت کے وقفوں پر پیشاب اور پاخانے کے ساتھ چوہوں سے خارج ہوتا تھا۔ڈیٹا کا مطلب ہے ± معیاری انحراف (n = 3)۔
Vivo میں RuDA-NP کی حرارتی صلاحیت کا موازنہ کے لیے MDA-MB-231 اور RuDA ٹیومر کے ساتھ عریاں چوہوں میں مطالعہ کیا گیا۔جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔8A اور ضمنی شکل 32، کنٹرول (سلین) گروپ نے 10 منٹ کی مسلسل نمائش کے بعد درجہ حرارت میں کم تبدیلی (ΔT ≈ 3 °C) دکھائی۔تاہم، RuDA-NPs اور RuDA کے درجہ حرارت میں بالترتیب 55.2 اور 49.9 °C کے زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت کے ساتھ تیزی سے اضافہ ہوا، جو Vivo کینسر کے علاج کے لیے کافی ہائپر تھرمیا فراہم کرتا ہے۔RuDA (ΔT ≈ 19 °C) کے مقابلے RuDA NPs (ΔT ≈ 24 ° C) کے لئے اعلی درجہ حرارت میں مشاہدہ شدہ اضافہ EPR اثر کی وجہ سے اس کی بہتر پارگمیتا اور ٹیومر ٹشوز میں جمع ہونے کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔
MDA-MB-231 ٹیومر والے چوہوں کی انفراریڈ تھرمل تصاویر انجیکشن کے 8 گھنٹے بعد مختلف اوقات میں 808 nm لیزر سے شعاع کرتی ہیں۔ہر گروپ سے چار حیاتیاتی تکرار کی نمائندہ تصاویر دکھائی گئی ہیں۔علاج کے دوران چوہوں کے مختلف گروپوں کے بی رشتہ دار ٹیومر کا حجم اور C اوسط ٹیومر کا حجم۔D چوہوں کے مختلف گروہوں کے جسمانی وزن کے منحنی خطوط۔10 منٹ (300 J/cm2) کے لیے 0.5 W/cm2 کی طاقت کے ساتھ 808 nm کی طول موج کے ساتھ لیزر سے شعاع نکالیں۔ایرر بارز، مطلب ± معیاری انحراف (n = 3)۔ غیر جوڑا، دو طرفہ ٹی ٹیسٹ *p <0.05، **p <0.01، اور ***p <0.001۔ غیر جوڑا، دو طرفہ ٹی ٹیسٹ *p <0.05، **p <0.01، اور ***p <0.001۔ Непарные двусторонние t-критерии *p <0,05، **p <0,01 اور ***p <0,001۔ غیر جوڑا دو دم والے ٹی ٹیسٹ *p<0.05، **p<0.01، اور ***p<0.001۔未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和***p <0.001۔未配对的双边t 检验*p <0.05、**p <0.01 和***p <0.001۔ Непарные двусторонние t-тесты *p <0,05، **p <0,01 اور ***p <0,001۔ غیر جوڑا دو دم والے ٹی ٹیسٹ *p<0.05، **p<0.01، اور ***p<0.001۔ E H&E مختلف ٹریٹمنٹ گروپس کے بڑے اعضاء اور ٹیومر کی داغدار تصاویر، بشمول Saline, Saline + Laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs، اور RuDA-NPs + لیزر گروپس۔ E H&E مختلف ٹریٹمنٹ گروپس کے بڑے اعضاء اور ٹیومر کی داغدار تصاویر، بشمول Saline, Saline + Laser, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs، اور RuDA-NPs + لیزر گروپس۔ Изображения окрашивания E H&E основных органов и опухолей из разных групп лечения, включая группы физиологического раствора, физиологического раствора + лазера, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs и RuDA-NPs + Laser. E H&E مختلف ٹریٹمنٹ گروپس سے بڑے اعضاء اور ٹیومر کی داغدار تصاویر، بشمول نمکین، نمکین + لیزر، RuDA، RuDA + Laser، RuDA-NPs، اور RuDA-NPs + لیزر گروپس۔来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的E H&E 染色图像，包括盐水、盐水+ 激光、 PDA + DA-RuRu +DA来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的E H&E Окрашивание E H&E основных органов и опухолей из различных групп лечения, включая физиологический раствор, физиологический раствор + лазер, RuDA, RuDA + лазер, RuDA-NPs и RuDA-NPs + лазер. مختلف ٹریٹمنٹ گروپس سے بڑے اعضاء اور ٹیومر کا H&E داغ لگانا بشمول نمکین، نمکین + لیزر، RuDA، RuDA + لیزر، RuDA-NPs، اور RuDA-NPs + لیزر۔اسکیل بار: 60 µm۔
RuDA اور RuDA NPs کے ساتھ Vivo میں فوٹو تھراپی کے اثر کا جائزہ لیا گیا جس میں MDA-MB-231 ٹیومر والے ننگے چوہوں کو دم کی رگ کے ذریعے 10.0 μmol kg-1 کی ایک خوراک پر RuDA یا RuDA NPs کے ساتھ انجکشن لگایا گیا، اور پھر 8۔ انجکشن کے بعد گھنٹے.808 nm کی طول موج کے ساتھ لیزر شعاع ریزی۔جیسا کہ شکل 8B میں دکھایا گیا ہے، نمکین اور لیزر گروپوں میں ٹیومر کی مقدار میں نمایاں اضافہ ہوا ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ نمکین یا لیزر 808 شعاع ریزی کا ٹیومر کی نشوونما پر بہت کم اثر پڑتا ہے۔جیسا کہ نمکین گروپ میں، لیزر شعاع ریزی کی عدم موجودگی میں RuDA-NPs یا RuDA کے ساتھ علاج کیے جانے والے چوہوں میں بھی ٹیومر کی تیزی سے نمو دیکھی گئی، جو ان کی کم تاریک زہریلا کو ظاہر کرتے ہیں۔اس کے برعکس، لیزر شعاع ریزی کے بعد، دونوں RuDA-NP اور RuDA کے علاج نے ٹیومر کے حجم میں بالترتیب 95.2% اور 84.3% کی کمی کے ساتھ ٹیومر کی نمایاں رجعت کو متاثر کیا، نمکین علاج شدہ گروپ کے مقابلے میں، جو بہترین مطابقت پذیر PDT کی نشاندہی کرتا ہے۔, RuDA/CHTV اثر کے ذریعے ثالثی کی گئی۔– NP یا Ore۔ RuDA کے مقابلے میں، RuDA NPs نے بہتر فوٹو تھراپیٹک اثر دکھایا، جو بنیادی طور پر RuDA NPs کے EPR اثر کی وجہ سے تھا۔ٹیومر کی نشوونما کو روکنے کے نتائج کا مزید اندازہ علاج کے 15 ویں دن ٹیومر کے وزن سے کیا گیا (تصویر 8C اور ضمنی شکل 33)۔RuDA-NP کے علاج شدہ چوہوں اور RuDA سے علاج شدہ چوہوں میں اوسط ٹیومر ماس بالترتیب 0.08 اور 0.27 جی تھا، جو کنٹرول گروپ (1.43 جی) کے مقابلے میں بہت ہلکا تھا۔
اس کے علاوہ، Vivo میں RuDA-NPs یا RuDA کی تاریک زہریلا کا مطالعہ کرنے کے لیے چوہوں کے جسمانی وزن کو ہر تین دن میں ریکارڈ کیا گیا۔جیسا کہ شکل 8D میں دکھایا گیا ہے، تمام علاج گروپوں کے لیے جسمانی وزن میں کوئی خاص فرق نہیں دیکھا گیا۔ مزید برآں، مختلف ٹریٹمنٹ گروپس سے بڑے اعضاء (دل، جگر، تلی، پھیپھڑوں اور گردے) کے ہیماتوکسیلین اور eosin (H&E) کے داغ لگائے گئے تھے۔ مزید برآں، مختلف ٹریٹمنٹ گروپس سے بڑے اعضاء (دل، جگر، تلی، پھیپھڑوں اور گردے) کے ہیماتوکسیلین اور eosin (H&E) کے داغ لگائے گئے تھے۔ Кроме того, было проведено окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селегение гематоксилином) اس کے علاوہ، ہیماتوکسیلین اور eosin (H&E) بڑے اعضاء (دل، جگر، تللی، پھیپھڑے، اور گردے) کے مختلف علاج گروپوں سے داغ داغے گئے۔此外，对不同治疗组的主要器官（心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）进和肾脏）进行苏木. (H&E) Кроме того, проводили окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, печени, селезенки, легпыхалином) اس کے علاوہ، ہیماتوکسیلین اور eosin (H&E) بڑے اعضاء (دل، جگر، تللی، پھیپھڑوں، اور گردے) کے داغ دھبے مختلف علاج کے گروپوں میں کیے گئے تھے۔جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔8E، RUDA-NPs اور RuDA گروپس کے پانچ بڑے اعضاء کی H&E داغدار تصاویر میں کوئی واضح اسامانیتا یا اعضاء کے نقصانات کی نمائش نہیں ہوتی۔ 8E، RUDA-NPs اور RuDA گروپس کے پانچ بڑے اعضاء کی H&E داغدار تصاویر میں کوئی واضح اسامانیتا یا اعضاء کے نقصانات کی نمائش نہیں ہوتی۔جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔8E، изображения окрашивания H&E пяти основных органов из групп RuDA-NPs и RuDA не демонстрируют явных аномалий иливайнов. 8E، RUDA-NPs اور RuDA گروپس کے پانچ بڑے اعضاء کی H&E داغدار تصاویر میں اعضاء کی کوئی واضح اسامانیتا یا زخم نہیں دکھائے جاتے ہیں۔如图8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E如图8E 所示，来自RuDA-NPs 和RuDA 组的五个主要器官的H&E RISUNKE 8E کے بارے میں معلومات حاصل کریں، H&E کے بارے میں مزید معلومات فراہم کریں جیسا کہ شکل 8E میں دکھایا گیا ہے، RUDA-NPs اور RuDA گروپس کے پانچ بڑے اعضاء کی H&E کی داغدار تصاویر میں کوئی واضح اسامانیتا یا عضو کو نقصان نہیں دکھایا گیا۔ان نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ نہ تو RuDA-NP اور نہ ہی RuDA نے Vivo میں زہریلے پن کے آثار دکھائے۔ مزید برآں، ٹیومر کی ایچ اینڈ ای داغدار تصاویر سے پتہ چلتا ہے کہ RuDA + Laser اور RuDA-NPs + Laser گروپ دونوں کینسر کے خلیوں کی شدید تباہی کا سبب بن سکتے ہیں، جو RuDA اور RuDA-NPs کی Vivo فوٹو تھراپیٹک افادیت میں بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ مزید برآں، ٹیومر کی ایچ اینڈ ای داغدار تصاویر سے پتہ چلتا ہے کہ RuDA + Laser اور RuDA-NPs + Laser گروپ دونوں کینسر کے خلیوں کی شدید تباہی کا سبب بن سکتے ہیں، جو RuDA اور RuDA-NPs کی Vivo فوٹو تھراپیٹک افادیت میں بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔اس کے علاوہ، hematoxylin-eosin کے داغ دار ٹیومر کی تصاویر سے پتہ چلتا ہے کہ RuDA+Laser اور RuDA-NPs+Laser گروپ دونوں کینسر کے خلیوں کی شدید تباہی کا باعث بن سکتے ہیں، جو Vivo میں RuDA اور RuDA-NPs کی اعلیٰ فوٹو تھراپیٹک افادیت کو ظاہر کرتے ہیں۔此外，肿瘤的H&E 染色图像显示，RuDA + Laser 和RuDA-NPs + لیزر 组均可导致严重的癌致严重的癌细致严重的癌细严重的癌细胞破坘，RuDA此外 ， 肿瘤 的 & e 染色 显示 , ruda + laser 和 ruda-nps + لیزر 组均 导致 的 癌细胞 破坏 的 癌细胞 破坏 的 癌细胞 破坏 ， 证明 。 . . . . . ...اس کے علاوہ، ہیماتوکسیلین اور eosin کے داغ دار ٹیومر کی تصاویر سے پتہ چلتا ہے کہ دونوں RuDA+Laser اور RuDA-NPs+Laser گروپوں کے نتیجے میں کینسر کے خلیات کی شدید تباہی ہوئی، جس سے Vivo میں RuDA اور RuDA-NPs کی اعلیٰ فوٹو تھراپیٹک افادیت کا مظاہرہ ہوا۔
آخر میں، DA-type ligands کے ساتھ Ru(II)-arene (RuDA) آرگنومیٹالک کمپلیکس کو جمع کرنے کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے ISC کے عمل کو آسان بنانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ترکیب شدہ RUDA غیر ہم آہنگی کے تعامل کے ذریعے خود کو جمع کر کے RuDA سے ماخوذ سپرمولیکولر نظام تشکیل دے سکتا ہے، اس طرح 1O2 کی تشکیل اور روشنی سے متاثرہ کینسر کے علاج کے لیے موثر فوٹو تھرمل تبدیلی کی سہولت فراہم کرتا ہے۔یہ قابل ذکر ہے کہ monomeric RuDA نے 808 nm پر لیزر شعاع ریزی کے تحت 1O2 پیدا نہیں کیا، لیکن مجموعی حالت میں 1O2 کی بڑی مقدار پیدا کر سکتا ہے، جو ہمارے ڈیزائن کی معقولیت اور کارکردگی کو ظاہر کرتا ہے۔بعد کے مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ سپرمولیکولر اسمبلی RuDA کو بہتر فوٹو فزیکل اور فوٹو کیمیکل خصوصیات کے ساتھ عطا کرتی ہے، جیسے ریڈ شفٹ جذب اور فوٹو بلیچنگ مزاحمت، جو PDT اور PTT پروسیسنگ کے لیے انتہائی مطلوب ہیں۔وٹرو اور ان ویوو دونوں تجربات سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ ٹیومر میں اچھی بایو کمپیٹیبلٹی اور اچھی جمع ہونے والی RuDA NPs 808 nm کی طول موج پر لیزر شعاع ریزی پر بہترین روشنی کی حوصلہ افزائی اینٹی کینسر سرگرمی کی نمائش کرتے ہیں۔اس طرح، RuDA NPs بطور موثر bimodal supramolecular PDT/PTW ری ایجنٹس 800 nm سے زیادہ طول موج پر فعال ہونے والے فوٹو سنسیٹائزرز کے سیٹ کو تقویت بخشیں گے۔سپرمولیکولر سسٹم کا تصوراتی ڈیزائن NIR- ایکٹیویٹڈ فوٹو سینسائزرز کے لیے بہترین فوٹو سینسائزنگ اثرات کے ساتھ ایک موثر راستہ فراہم کرتا ہے۔
تمام کیمیکلز اور سالوینٹس کمرشل سپلائرز سے حاصل کیے گئے تھے اور مزید صاف کیے بغیر استعمال کیے گئے تھے۔RuCl3 بورین پریشئس میٹلز کمپنی لمیٹڈ (کنمنگ، چین) سے خریدا گیا تھا۔[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (fendio = 1,10-phenanthroline-5,6-dione) اور 4,7-bis[4-(N,N-diphenylamino)phenyl]-5 6-Diamino-2,1,3-benzothiadiazole پچھلے مطالعات کے مطابق ترکیب کیا گیا تھا64,65۔NMR سپیکٹرا کو Bruker Avance III-HD 600 MHz سپیکٹرومیٹر پر ساؤتھ ایسٹرن یونیورسٹی کے تجزیاتی ٹیسٹ سینٹر میں d6-DMSO یا CDCl3 کو سالوینٹ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ریکارڈ کیا گیا۔کیمیائی تبدیلیاں δ پی پی ایم میں دی جاتی ہیں۔tetramethylsilane کے حوالے سے، اور تعامل کے مستقل J کو ہرٹز میں مطلق قدروں میں دیا گیا ہے۔ہائی ریزولوشن ماس اسپیکٹومیٹری (HRMS) ایک Agilent 6224 ESI/TOF MS آلے پر کی گئی تھی۔C، H، اور N کا عنصری تجزیہ Vario MICROCHNOS عنصری تجزیہ کار (Elementar) پر کیا گیا تھا۔UV نظر آنے والے اسپیکٹرا کو Shimadzu UV3600 سپیکٹرو فوٹومیٹر پر ماپا گیا۔فلوروسینس سپیکٹرا شیمدزو RF-6000 سپیکٹرو فلوریومیٹر پر ریکارڈ کیا گیا تھا۔EPR سپیکٹرا ایک Bruker EMXmicro-6/1 آلے پر ریکارڈ کیا گیا تھا۔تیار کردہ نمونوں کی شکل اور ساخت کا مطالعہ FEI Tecnai G20 (TEM) اور Bruker Icon (AFM) آلات پر کیا گیا جو 200 kV کے وولٹیج پر کام کرتے ہیں۔ڈائنامک لائٹ سکیٹرنگ (DLS) نانوبروک اومنی تجزیہ کار (بروکھاوین) پر کی گئی۔فوٹو الیکٹرو کیمیکل خصوصیات کو الیکٹرو کیمیکل سیٹ اپ (CHI-660، چین) پر ماپا گیا تھا۔فوٹو اکوسٹک تصاویر FUJIFILM VisualSonics Vevo® LAZR سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کی گئیں۔اولمپس FV3000 کنفوکل مائکروسکوپ کا استعمال کرتے ہوئے کنفوکل امیجز حاصل کی گئیں۔FACS تجزیہ BD Calibur فلو cytometer پر کیا گیا تھا۔ہائی پرفارمنس لیکویڈ کرومیٹوگرافی (HPLC) تجربات واٹرس الائنس e2695 سسٹم پر 2489 UV/Vis ڈیٹیکٹر کا استعمال کرتے ہوئے کیے گئے۔جیل پرمییشن کرومیٹوگرافی (GPC) ٹیسٹ تھرمو الٹیمیٹ 3000 آلے پر ERC RefratoMax520 ریفریکٹیو انڈیکس ڈیٹیکٹر کا استعمال کرتے ہوئے ریکارڈ کیے گئے۔
[(η6-p-cym)Ru(fendio)Cl]Cl (fendio = 1,10-phenanthroline-5,6-dione)64 (481.0 mg, 1.0 mmol), 4,7-bis[4 -(N, N-diphenylamino)phenyl]-5,6-diamino-2,1,3-benzothiadiazole 65 (652.0 mg, 1.0 mmol) اور glacial acetic acid (30 mL) کو ریفلکس ریفریجریٹر میں 12 گھنٹے تک ہلایا گیا۔پھر سالوینٹس کو روٹری ایوپوریٹر کا استعمال کرتے ہوئے ویکیو میں ہٹا دیا گیا۔نتیجے میں باقیات کو فلیش کالم کرومیٹوگرافی (سلیکا جیل، CH2Cl2:MeOH=20:1) کے ذریعے صاف کیا گیا تاکہ RuDA کو سبز پاؤڈر کے طور پر حاصل کیا جا سکے (پیداوار: 877.5 ملی گرام، 80%)۔مقعدC64H48Cl2N8RuS کے لیے حساب کیا گیا: C 67.84, H 4.27, N 9.89۔ملا: C 67.92، H 4.26، N 9.82۔1H NMR (600 MHz, d6-DMSO) δ 10.04 (s, 2H), 8.98 (s, 2H), 8.15 (s, 2H), 7.79 (s, 4H), 7.44 (s, 8H), 7.21 (d, J = 31.2 Hz, 16H), 6.47 (s, 2H), 6.24 (s, 2H), 2.69 (s, 1H), 2.25 (s, 3H), 0.99 (s, 6H)۔13 سی این ایم آر (150 میگاہرٹز ، ڈی 6-ڈی ایم ایس او) ، Δ (پی پی ایم) 158.03 ، 152.81 ، 149.31 ، 147.98 ، 147.16 ، 139.98 ، 136.21 ، 125.57 ، 135.68 ، 130.34 ، 130.02 ، 128.68 ، 1288 ، 1288 ، 1288 ، 128 ، 128 ، ، 103، 86.52، 84.75، 63.29، 30.90، 22.29، 18.83۔ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 1097.25۔
4,7-bis[4-(N,N-diethylamino)phenyl-5,6-diamino-2,1,3-benzothiadiazole (L2): L2 کی ترکیب دو مراحل میں کی گئی۔Pd(PPh3)4 (46 mg, 0.040 mmol) N,N-diethyl-4- (tributylstannyl) aniline (1.05 g, 2.4 mmol) اور 4,7-dibromo-5,6-dinitro محلول میں شامل کیا گیا تھا - 2, 1,3-بینزوتھیاڈیازول (0.38 گرام، 1.0 ملی میٹر) خشک ٹولین (100 ملی لیٹر) میں۔مرکب کو 100 ° C پر 24 گھنٹے تک ہلایا گیا۔ویکیو میں ٹولوین کو ہٹانے کے بعد، نتیجے میں ٹھوس کو پیٹرولیم ایتھر سے دھویا گیا۔پھر اس مرکب (234.0 ملی گرام، 0.45 ملی میٹر) اور لوہے کے پاؤڈر (0.30 گرام، 5.4 ملی میٹر) کو ایسٹک ایسڈ (20 ملی لیٹر) میں 4 گھنٹے تک 80 ڈگری سینٹی گریڈ پر ہلایا گیا۔رد عمل کا مرکب پانی میں ڈالا گیا اور اس کے نتیجے میں براؤن ٹھوس کو فلٹریشن کے ذریعے جمع کیا گیا۔سبز ٹھوس (126.2 ملی گرام، 57٪ پیداوار) دینے کے لیے مصنوعات کو ویکیوم سبلیمیشن کے ذریعے دو بار صاف کیا گیا تھا۔مقعدC26H32N6S کے لیے حساب کیا گیا: C 67.79, H 7.00, N 18.24۔ملا: سی 67.84، ایچ 6.95، ایچ 18.16۔1H NMR (600 MHz, CDCl3), δ (ppm) 7.42 (d, 4H)، 6.84 (d, 4H)، 4.09 (s, 4H)، 3.42 (d, 8H)، 1.22 (s, 12H)۔13С NMR (150 MHz, CDCl3), δ (ppm) 151.77, 147.39, 138.07, 131.20, 121.09, 113.84, 111.90, 44.34, 12.77۔ESI-MS: m/z [M+H]+ = 461.24۔
مرکبات کو RuDA کی طرح کے طریقہ کار کے بعد تیار اور پاک کیا گیا تھا۔مقعدC48H48Cl2N8RuS کے لیے حساب کیا گیا: C 61.27, H 5.14, N 11.91۔ملا: C, 61.32, H, 5.12, N, 11.81,1H NMR (600 MHz, d6-DMSO), δ (ppm) 10.19 (s, 2H), 9.28 (s, 2H), 8.09 (s, 2H), 7.95 (s, 4H), 6.93 (s, 4H), 6.48 (d, 2H), 6.34 (s, 2H), 3.54 (t, 8H), 2.80 (m, 1H), 2.33 (s, 3H), 1.31 (t، 12H)، 1.07 (s، 6H)۔13 سی این ایم آر (151 میگاہرٹز ، سی ڈی سی ایل 3) ، Δ (پی پی ایم) 158.20 ، 153.36 ، 148.82 ، 148.14 ، 138.59 ، 136.79 ، 135.75 ، 134.71 ، 104 ، 104 ، 104 ، 104 ، 110.8.8.8.8.84 ، 111.84 ، 111.84 ، 111.84 ، 111.84 ، 111.84 ، 111.84 ، 111.84 ، 111.80 ، 111.80 ، 111.80 ، 111.80 ، 111.70 ، 111.70 ، 111.70 ، 111.70 ، 111.70 ، 111.70 ، 111.70 ، 111.84 ،، 38.06، 31.22، 29.69، 22.29، 19.19، 14.98، 12.93۔ESI-MS: m/z [M-Cl]+ = 905.24۔
RuDA کو MeOH/H2O (5/95, v/v) میں 10 μM کی حراستی میں تحلیل کیا گیا تھا۔RUDA کے جذب سپیکٹرم کو ہر 5 منٹ میں شیمادزو UV-3600 سپیکٹرو فوٹومیٹر پر شعاع ریزی کے تحت لیزر لائٹ کے ساتھ 808 nm (0.5 W/cm2) کی طول موج کے ساتھ ماپا گیا۔ICG سپیکٹرا کو انہی حالات میں ریکارڈ کیا گیا جیسا کہ معیار ہے۔
EPR سپیکٹرا کو Bruker EMXmicro-6/1 سپیکٹرو میٹر پر 20 میگاواٹ کی مائکروویو پاور، 100 G کی سکیننگ رینج، اور 1 G. 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidone کی فیلڈ ماڈیولیشن پر ریکارڈ کیا گیا تھا۔ (TEMP) اور 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO) کو اسپن ٹریپس کے طور پر استعمال کیا گیا۔808 nm (0.5 W/cm2) کی طول موج کے ساتھ لیزر تابکاری کے عمل کے تحت RuDA (50 µM) اور TEMF (20 mM) یا DMPO (20 mM) کے مخلوط حل کے لیے الیکٹران اسپن ریزوننس سپیکٹرا ریکارڈ کیا گیا۔
RuDA کے لیے DFT اور TD-DFT کیلکولیشنز PBE1PBE/6–31 G*//LanL2DZ سطحوں پر Gaussian پروگرام 1666,67,68 کا استعمال کرتے ہوئے آبی محلول میں کیے گئے۔HOMO-LUMO، کم توانائی والی سنگلٹ پرجوش ریاست RuDA کے سوراخ اور الیکٹران کی تقسیم کو GaussView پروگرام (ورژن 5.0) کا استعمال کرتے ہوئے پلاٹ کیا گیا تھا۔
ہم نے سب سے پہلے ICG (ΦΔ = 0.002) کے ساتھ روایتی UV-visible spectroscopy کا استعمال کرتے ہوئے 1O2 RuDA کی نسل کی کارکردگی کو ایک معیار کے طور پر ماپنے کی کوشش کی، لیکن ICG کی فوٹو ڈی گریڈیشن نے نتائج کو سختی سے متاثر کیا۔اس طرح، 1O2 RuDA کی کوانٹم پیداوار تقریباً 428 nm پر ABDA فلوروسینس کی شدت میں تبدیلی کا پتہ لگا کر ماپا گیا جب 808 nm (0.5 W/cm2) کی طول موج کے ساتھ لیزر سے شعاع کیا گیا۔ABDA (50 μM) پر مشتمل پانی/DMF (98/2, v/v) میں RuDA اور RuDA NPs (20 μM) پر تجربات کیے گئے۔1O2 کی کوانٹم پیداوار کا حساب درج ذیل فارمولے سے کیا گیا: ΦΔ (PS) = ΦΔ (ICG) × (rFS/APS)/(rICG/AICG)۔rPS اور rICG ABDA کے رد عمل کی شرحیں ہیں 1O2 کے ساتھ بالترتیب فوٹو سنسیٹائزر اور ICG سے حاصل کی گئی ہے۔اے پی ایس اور اے آئی سی جی بالترتیب 808 این ایم پر فوٹو سنسائٹائزر اور آئی سی جی کی جاذبیت ہیں۔
بروکر ڈائمینشن آئیکن AFM سسٹم پر اسکین موڈ کا استعمال کرتے ہوئے AFM پیمائش مائع حالات میں کی گئی۔مائع خلیوں کے ساتھ کھلی ساخت کا استعمال کرتے ہوئے، خلیوں کو دو بار ایتھنول سے دھویا گیا اور نائٹروجن کی ندی سے خشک کیا گیا۔خشک خلیوں کو خوردبین کے نظری سر میں داخل کریں۔نمونے کا ایک قطرہ فوری طور پر مائع کے تالاب میں ڈالیں اور اسے جراثیم سے پاک ڈسپوزایبل پلاسٹک سرنج اور جراثیم سے پاک سوئی کا استعمال کرتے ہوئے کینٹیلیور پر رکھیں۔ایک اور قطرہ براہ راست نمونے پر رکھا جاتا ہے، اور جب آپٹیکل سر کو نیچے کیا جاتا ہے، تو دونوں قطرے آپس میں مل جاتے ہیں، جس سے نمونے اور مائع کے ذخائر کے درمیان ایک مینیسکوس بن جاتا ہے۔AFM پیمائش ایک SCANASYST-FLUID V-shaped nitride cantilever (Bruker, hardness k = 0.7 N m-1, f0 = 120–180 kHz) کا استعمال کرتے ہوئے کی گئی۔
HPLC کرومیٹوگرامس 2489 UV/Vis ڈیٹیکٹر کا استعمال کرتے ہوئے فینکس C18 کالم (250×4.6 mm, 5 µm) سے لیس Waters e2695 سسٹم پر حاصل کیے گئے تھے۔ڈیٹیکٹر کی طول موج 650 nm ہے۔موبائل فیز A اور B بالترتیب پانی اور میتھانول تھے، اور موبائل فیز کے بہاؤ کی شرح 1.0 ml·min-1 تھی۔میلان (سالوینٹ بی) مندرجہ ذیل تھا: 0 سے 4 منٹ تک 100٪، 5 سے 30 منٹ تک 100٪ سے 50٪، اور 31 سے 40 منٹ تک 100٪ پر دوبارہ ترتیب دیں۔ایسک کو میتھانول اور پانی کے مخلوط محلول میں (50/50، حجم کے لحاظ سے) 50 μM کے ارتکاز میں تحلیل کیا گیا تھا۔انجیکشن کا حجم 20 μl تھا۔
GPC اسیسز کو تھرمو الٹیمیٹ 3000 آلے پر ریکارڈ کیا گیا تھا جس میں دو PL ایکواجیل-OH مکسڈ-H کالمز (2×300×7.5 ملی میٹر، 8 µm) اور ایک ERC RefratoMax520 ریفریکٹیو انڈیکس ڈیٹیکٹر تھا۔جی پی سی کالم کو 30 ° C پر 1 ملی لیٹر فی منٹ کے بہاؤ کی شرح سے پانی سے نکالا گیا تھا۔ایسک NPs کو PBS حل (pH = 7.4، 50 μM) میں تحلیل کیا گیا تھا، انجیکشن کا حجم 20 μL تھا۔
فوٹوکورینٹس کو الیکٹرو کیمیکل سیٹ اپ (CHI-660B، چین) پر ماپا گیا۔آپٹو الیکٹرانک ردعمل جب لیزر کو آن اور آف کیا گیا تھا (808 nm, 0.5 W/cm2) بالترتیب بلیک باکس میں 0.5 V کے وولٹیج پر ماپا گیا تھا۔ایک معیاری تھری الیکٹروڈ سیل ایک L-shaped گلاسی کاربن الیکٹروڈ (GCE) کے ساتھ ایک ورکنگ الیکٹروڈ کے طور پر، ایک معیاری کیلومیل الیکٹروڈ (SCE) کو ریفرنس الیکٹروڈ کے طور پر، اور ایک پلاٹینم ڈسک کو کاؤنٹر الیکٹروڈ کے طور پر استعمال کیا گیا تھا۔ایک 0.1 M Na2SO4 حل بطور الیکٹرولائٹ استعمال کیا گیا تھا۔
انسانی چھاتی کے کینسر کی سیل لائن MDA-MB-231 KeyGEN Biotec Co., LTD (نانجنگ، چین، کیٹلاگ نمبر: KG033) سے خریدی گئی تھی۔Dulbecco کے Modified Eagle's Medium (DMEM، ہائی گلوکوز) میں سیلز کو monolayers میں اگایا گیا تھا جو 10% fetal bovine serum (FBS)، پینسلن (100 μg/ml) اور streptomycin (100 μg/ml) کے محلول کے ساتھ پورا کیا گیا تھا۔تمام خلیات 37 ° C پر مرطوب ماحول میں 5% CO2 پر مشتمل تھے۔
MTT پرکھ Vc (0.5 mM) کے ساتھ یا اس کے بغیر روشنی کی شعاع ریزی کی موجودگی اور غیر موجودگی میں RuDA اور RuDA-NPs کی سائٹوٹوکسیٹی کا تعین کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔MDA-MB-231 کینسر کے خلیے تقریباً 1 x 105 خلیات/ ملی لیٹر/ کنویں کی سیل کثافت پر 96 کنویں پلیٹوں میں اگائے گئے تھے اور 5% CO2 اور 95% ہوا کے ماحول میں 37.0 ° C پر 12 گھنٹے تک انکیوبیٹ کیے گئے تھے۔پانی میں تحلیل شدہ RuDA اور RuDA NPs کو خلیوں میں شامل کیا گیا۔انکیوبیشن کے 12 گھنٹے کے بعد، خلیوں کو 10 منٹ (300 J cm -2) کے لیے 808 nm کی طول موج پر 0.5 W cm -2 لیزر تابکاری کا سامنا کرنا پڑا اور پھر 24 گھنٹے تک اندھیرے میں رکھا گیا۔اس کے بعد خلیوں کو MTT (5 mg/ml) کے ساتھ مزید 5 گھنٹے تک لگایا گیا۔آخر میں، نتیجے میں جامنی رنگ کے فارمازان کرسٹل کو تحلیل کرنے کے لیے میڈیم کو DMSO (200 µl) میں تبدیل کریں۔OD اقدار کو مائکروپلیٹ ریڈر کا استعمال کرتے ہوئے 570/630 nm کی طول موج کے ساتھ ماپا گیا۔ہر نمونے کے لیے IC50 قدر کا حساب کم از کم تین آزاد تجربوں سے حاصل کردہ خوراک کے جوابی منحنی خطوط سے SPSS سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔
MDA-MB-231 خلیوں کا علاج RuDA اور RuDA-NP کے ساتھ 50 μM کی حراستی میں کیا گیا۔انکیوبیشن کے 12 گھنٹے کے بعد، خلیات کو 10 منٹ (300 J/cm2) کے لیے 808 nm کی طول موج اور 0.5 W/cm2 کی طاقت کے ساتھ لیزر سے شعاع کیا گیا۔وٹامن سی (Vc) گروپ میں، لیزر شعاع ریزی سے پہلے خلیات کا علاج 0.5 mM Vc سے کیا جاتا تھا۔اس کے بعد خلیوں کو اندھیرے میں اضافی 24 گھنٹے تک انکیوبیٹ کیا گیا، پھر 30 منٹ کے لیے کیلسن AM اور پروپیڈیم آئوڈائڈ (20 μg/ml، 5 μl) سے داغ دیا گیا، پھر PBS (10 μl، pH 7.4) سے دھویا گیا۔داغدار خلیوں کی تصاویر۔