Respuestas divergentes de nanocristales de CdSe e CdSe@CdS con núcleo y recubrimiento hidrofílicos en apoptosis e imagenología de células cancerosas in vitro: un análisis comparativo
Autores: Das, Kishan; Bhatt, Neelima; Parambil, Ajith Manayil; Kumari, Kajal; Kumar, Raj; Rawat, Kamla; Rajamani, Paulraj; Bohidar, Himadri B.; Nadeem, Ahmed; Muthupandian, Saravanan; Meena, Ramovatar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Respuestas divergentes de nanocristales de CdSe e CdSe@CdS con núcleo y recubrimiento hidrofílicos en apoptosis e imagenología de células cancerosas in vitro: un análisis comparativo
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Núcleos en core-shell
Nanocristales
Imagenología de células cancerosas
Intensidad de fluorescencia
Apoptosis
Citotoxicidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Con su diseño distintivo de núcleo-cáscara, los nanocristales de núcleo-cáscara han despertado interés en catálisis, investigación médica y nanotecnología. Estos nanocristales tienen una variedad de características y posibles usos. La aplicación de nanocristales de núcleo-cáscara ofrece un potencial significativo para aumentar los enfoques diagnósticos y terapéuticos en la investigación del cáncer en apoptosis y en la imagenología de células cancerosas in vitro. En el presente estudio, investigamos el comportamiento de fluorescencia de nanocristales hidrofílicos de CdSe (solo núcleo) y CdSe@CdS (núcleo-cáscara) y su potencial en la imagenología de células cancerosas. La adición de un recubrimiento de CdS a los nanocristales de CdSe aumentó la intensidad de fluorescencia diez veces. La exitosa fabricación de nanocristales de núcleo-cáscara CdSe@CdS se demostró por un mayor tamaño de partícula (evaluado mediante DLS y TEM) y su patrón de XRD y morfología superficial en comparación con los nanocristales de CdSe (solo núcleo). Cuando estos nanocristales se utilizaron para bioimagenología en líneas celulares MCF-7 y HEK-293, demostraron una excelente captación celular debido a una mayor intensidad de fluorescencia dentro de las células cancerosas que en las células normales. Estudios comparativos de citotoxicidad revelaron que los nanocristales de CdSe eran más tóxicos para las tres líneas celulares (HEK-293, MCF-7 y HeLa) que las estructuras de núcleo-cáscara CdSe@CdS. Además, una disminución en el potencial de membrana mitocondrial y la producción de ROS intracelular apoyaron que los nanocristales inducían estrés oxidativo, lo que llevó a la apoptosis a través de la vía mediada por mitocondrias. Niveles aumentados de citocromo c, regulación de la expresión de genes pro-apoptóticos (por ejemplo, p53, Bax) y la down-regulación de Bcl-2 sugirieron que la apoptosis celular ocurrió a través de la vía intrínseca. Significativamente, a una dosis equivalente de nanocristales de núcleo-cáscara, los nanocristales solo núcleo indujeron más estrés oxidativo, resultando en un aumento de la apoptosis. Estos hallazgos arrojan luz sobre el papel de un recubrimiento superficial de CdS en la reducción de la liberación de radicales libres, disminuyendo la citotoxicidad y mejorando la fluorescencia, avanzando en el campo de la imagenología celular.
Descripción
Con su diseño distintivo de núcleo-cáscara, los nanocristales de núcleo-cáscara han despertado interés en catálisis, investigación médica y nanotecnología. Estos nanocristales tienen una variedad de características y posibles usos. La aplicación de nanocristales de núcleo-cáscara ofrece un potencial significativo para aumentar los enfoques diagnósticos y terapéuticos en la investigación del cáncer en apoptosis y en la imagenología de células cancerosas in vitro. En el presente estudio, investigamos el comportamiento de fluorescencia de nanocristales hidrofílicos de CdSe (solo núcleo) y CdSe@CdS (núcleo-cáscara) y su potencial en la imagenología de células cancerosas. La adición de un recubrimiento de CdS a los nanocristales de CdSe aumentó la intensidad de fluorescencia diez veces. La exitosa fabricación de nanocristales de núcleo-cáscara CdSe@CdS se demostró por un mayor tamaño de partícula (evaluado mediante DLS y TEM) y su patrón de XRD y morfología superficial en comparación con los nanocristales de CdSe (solo núcleo). Cuando estos nanocristales se utilizaron para bioimagenología en líneas celulares MCF-7 y HEK-293, demostraron una excelente captación celular debido a una mayor intensidad de fluorescencia dentro de las células cancerosas que en las células normales. Estudios comparativos de citotoxicidad revelaron que los nanocristales de CdSe eran más tóxicos para las tres líneas celulares (HEK-293, MCF-7 y HeLa) que las estructuras de núcleo-cáscara CdSe@CdS. Además, una disminución en el potencial de membrana mitocondrial y la producción de ROS intracelular apoyaron que los nanocristales inducían estrés oxidativo, lo que llevó a la apoptosis a través de la vía mediada por mitocondrias. Niveles aumentados de citocromo c, regulación de la expresión de genes pro-apoptóticos (por ejemplo, p53, Bax) y la down-regulación de Bcl-2 sugirieron que la apoptosis celular ocurrió a través de la vía intrínseca. Significativamente, a una dosis equivalente de nanocristales de núcleo-cáscara, los nanocristales solo núcleo indujeron más estrés oxidativo, resultando en un aumento de la apoptosis. Estos hallazgos arrojan luz sobre el papel de un recubrimiento superficial de CdS en la reducción de la liberación de radicales libres, disminuyendo la citotoxicidad y mejorando la fluorescencia, avanzando en el campo de la imagenología celular.