DOI: 10.1016/j.procbio.2022.11.019

高抗癌活性铂族金属和生物相容性天然纤维的组合显示出显著的抗癌活性，同时还能使细胞再生并修复受损区域。在本研究中，作者通过静电纺丝方法制备了铂和钯纳米颗粒锚定丝素蛋白和明胶（SF/GL/Pd-Pt）杂化复合纳米纤维。SF和GL中的氨基对所产生的Pd和Pt纳米颗粒起到了还原和稳定的作用。形态和功能研究证实，平均尺寸为5.11和3.03nm的结晶Pd和Pt纳米颗粒锚定在154.93±34.19nm的SF/GL纳米纤维基质上。原子力显微镜（AFM）图像显示，SF/GL/Pd-Pt复合纳米纤维具有4.74nm的厚度和258.5nm的粗糙面积（Ra）。X射线光电子能谱（XPS）结果证实复合纤维中存在C、N、O、Pt和Pd，其原子百分比分别为67.56%、11.05%、17.72%、2.01%和1.66%。这种SF/GL/Pd-Pt复合纳米纤维对A549人肺癌细胞的抗癌活性（IC50值为28.82µg/mL）比其同类产品更有效。此外，A549细胞中β-actin和Hsp90基因的表达证实了其优越的抗癌活性。

图1：丝素蛋白/明胶/钯-铂（SF/GL/Pd-Pt）复合纳米纤维的制备过程示意图。

图2：（i）傅里叶变换红外光谱（FTIR）：丝素蛋白/明胶（SF/GL）（a）、丝素蛋白/明胶/钯（SF/GL/Pd）（b）、丝素蛋白/明胶/铂（SF/GL/Pt）（c）和丝素蛋白/明胶/钯-铂（SF-GL/Pd-Pt）（d）复合纳米纤维的FTIR光谱；（ii）热重分析（TGA）光谱：丝素蛋白/明胶（SF/GL）（a）、丝素蛋白/明胶/钯（SF/GL/Pd）（b）、丝素蛋白/明胶/铂（SF/GL/Pt）（c）和丝素蛋白/明胶/钯-铂（SF-GL/Pd-Pt）（d）复合纳米纤维的TGA光谱。

图3：扫描电子显微镜（SEM）照片：丝素蛋白/明胶（SF/GL）（a,b）、丝素蛋白/明胶/钯（SF/GL/Pd）（c,d）、丝素蛋白/明胶/铂（SF/GL/Pt）（e,f）和丝素蛋白/明胶/钯-铂（SF-GL/Pd-Pt）（g,h）复合纳米纤维的SEM显微照片。

图4：能量色散X射线光谱（EDX）：丝素蛋白/明胶/钯-铂（SF/GL/Pd-Pt）复合纳米纤维的EDX光谱（a）；丝素蛋白/明胶/钯-铂（SF/GL/Pd-Pt）复合纳米纤维的能量色散X射线光谱（EDX）分层图像（b）及其碳（c）、氧（d）、氮（e）、铂（f）和钯（g）的元素映射图像。

图5：高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）照片：丝素蛋白/明胶（SF/GL）（a-c）、丝素蛋白/明胶/钯（SF/GL/Pd）（d-f）、丝素蛋白/明胶/铂（SF/GL/Pt）（g-i）和丝素蛋白/明胶/钯-铂（SF-GL/Pd-Pt）（j-l）复合纳米纤维的HR-TEM显微照片，放大倍数分别为100nm、50nm和30nm）。

图6：原子力显微镜（AFM）分析：丝素蛋白/明胶（SF/GL）（a-c）、丝素蛋白/明胶/钯（SF/GL/Pd）（d-f）、丝素蛋白/明胶/铂（SF/GL/Pt）（g-i）和丝素蛋白/明胶/钯-铂（SF-GL/Pd-Pt）（j-l）复合纳米纤维的AFM 2D和3D形貌图及其相应光谱。

图7：X射线光电子能谱（XPS）分析：丝素蛋白/明胶/钯-铂复合纳米纤维（SF/GL/Pd-Pt）的XPS全扫描光谱（a）及其C1s（b）、N1s（C）、O1s（d）、Pd3d（e）和Pt4f（f）的对应高分辨率扫描。

图8：抗癌活性：用不同浓度的丝素蛋白/明胶（SF/GL）（a）、丝素蛋白/明胶/钯（SF/GL/Pd）（b）、丝素蛋白/明胶/铂（SF/GL/Pt）（c）和丝素蛋白/明胶/铂（SF/GL/Pd-Pt）（d）复合纳米纤维处理的肺癌细胞系（A549）的抗癌分析光学显微图像。

图9：抗癌活性：抗癌细胞抑制率（%）（a）以及丝素蛋白/明胶（SF/GL）、丝素蛋白/明胶/钯（SF/GL/Pd）、丝素蛋白/明胶/铂（SF/GL/Pt）和丝素蛋白/明胶/钯-铂（SF-GL/Pd-Pt）复合纳米纤维的相应IC50值（b）。丝素蛋白/明胶/钯-铂（SF/GL/Pd-Pt）复合纳米纤维处理前后，在紫外光下琼脂糖凝胶电泳中Hsp90和β-肌动蛋白的基因表达（c）。用丝素蛋白/明胶/钯-铂（SF/GL/Pd-Pt）复合纳米纤维处理48小时后，对人肺癌（A549）细胞系中Hsp90的定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）分析（d）。