Zebrafish:나노기술 매개 신경특이성 약물 전달을 위한 유망한 실시간 모델 시스템

신경특이성 약물 전달을 위한 모델로서의 Zebrafish

다니오 레리오 (zebrafish)는 발달 연구 및 퇴행성 질환 연구를 탐색하기 위한 입증된 척추동물 모델입니다[49,50,51,52]. 기본 및 독성학적 분석에서 전임상 연구에 이르기까지 광범위한 분석을 위해 모델링할 수 있습니다[53,54,55]. zebrafish가 제공하는 몇 가지 장점 중 비용 효율적인 유지 관리, 간단한 하우징 요구 사항 및 큰 클러치 크기로 쉬운 테스트는 높은 처리량 테스트에 매우 적합합니다[56]. 높은 생산성은 이 모델 시스템의 사용을 더욱 강조하는 독특한 특징입니다[24, 57]. 제브라피쉬의 기관계는 고등 척추동물의 기관계와 매우 유사하게 보존되어 있습니다[58].

제브라피쉬 배아는 외부 발달이 있고 완전히 투명하기 때문에 광범위하게 시각적으로 연구할 수 있습니다. 따라서 정상적인 성장, 발달 및 세포 주기를 방해하는 제제를 사용하여 분석을 스크리닝하는 데 탁월한 도구입니다[59]. 그들은 epiboly에서 핵심 구조의 최종 개발에 이르기까지 철저한 개발 패턴을 보여줍니다[60, 61]. Zebrafish는 현재 신경 정신 의학 연구 및 나노 입자 매개 약물 전달의 발달 독성을 분석하기 위한 다양한 연구에 광범위하게 사용됩니다. 제브라피쉬를 금 나노입자에 노출시키면 간단한 광학현미경으로 관찰할 수 있는 정상적인 눈 발달과 색소 침착을 방해했습니다[62, 63]. zebrafish에 금 나노입자를 투여하면 유전독성 효과와 게놈 구성에 심각한 변화가 발생했습니다[64]. 실리카 나노입자의 용량 및 시간 의존적 독성은 심혈관계[65, 66]와 사망률[67]에 미치는 영향을 분석하여 결정되었습니다. 또한 키토산 나노입자는 일반 키토산에 비해 상용성이 더 높은 것으로 밝혀졌습니다[68].

임상 개입에 사용되는 나노입자는 생분해성 및 무독성이어야 하는 것이 절대적으로 중요합니다. 나노 입자는 표적 약물 전달 및 번역 연구 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 나노 입자의 사용은 생체 내 응용을 포함하여 점점 더 많은 분야에 적용되었습니다. 나노 입자의 사용이 크게 증가함에 따라 이러한 나노 캐리어가 인간에게 과도하게 노출될 위험이 있습니다. 나노입자의 독성 연구는 나노기술의 필수 불가결한 부분입니다. 세포 및 분자 수준에서 나노입자 상호작용에 초점을 맞춘 연구는 임상적으로 사용되기 전에 독성을 분석하기 위해 수행되어야 합니다. 표 1은 제브라피쉬를 이용한 뇌 표적 약물 전달에 사용되는 다양한 나노운반체의 신경독성 연구를 요약한 것입니다. 나노입자 독성은 독성, 투과성, 사망률, 유도된 최기형성, 면역 반응 및 게놈 독성을 분석하는 것을 포함합니다.

Zebrafish는 나노입자 독성 및 생체 적합성을 평가하기 위한 모델 시스템으로 광범위하게 사용되며[111,112,113], 나노입자의 신경 독성 및 높은 처리량 스크리닝을 연구하기 위한 모델로서 큰 잠재력을 보유하고 있습니다[114,115,116,117]. zebrafish 이외의 어떤 모델도 그러한 분석에 적합하지 않습니다. 이 모델 시스템은 나노 물질의 독성으로 인해 발생하는 위험을 연구, 분석 및 관리하는 데 사용할 수 있습니다. 얻은 정보는 나노기술 관련 제품으로 작업하는 동안 특정 지침을 공식화하고, 보호 조치 및 품질 관리를 구성하는 데 도움이 될 것입니다[118, 119].

Zebrafish 배아를 사용한 나노입자 매개 약물 전달에 대한 통찰력

뇌를 표적으로 하기 위해 나노입자를 사용하기 위해서는 생체 내 효과에 대한 사전 지식이 필수적입니다. zebrafish 모델은 이러한 목적에 가장 적합합니다. 최근 연구는 zebrafish 유충의 부화에 대한 중요한 통찰력을 얻기 위해 나노 입자를 사용하여 수행되었습니다. TiO₂ 사용 나노입자는 용량 의존적으로 유충의 조기 부화를 유도한다[120]. Chen et al. TiO₂ 나노 입자는 속도와 활동 수준에 영향을 미치는 유생의 수영 행동에 영향을 미칩니다[121]. 한편, Ong et al. 나노 입자에 노출 시 유충의 부화 및 배아 사망의 완전한 억제를 보고했습니다. 그들은 또한 배아의 죽음의 원인이 나노입자의 물리화학적 특성의 영향보다는 배아와 나노입자의 물리적 상호작용이라고 덧붙였다[122]. 제브라피쉬 유충이 TiO₂에 노출되었을 때 갑상선 내분비계의 교란도 관찰되었습니다. 나노 입자 [123]. 납의 축적이 이러한 역효과의 원인에 기인한다. TiO₂ 나노 입자는 또한 BDNF, C-fos 및 C-jun의 발현 수준을 유의하게 활성화시키는 것으로 보고되었습니다. 반대로 p38, NGF, CRE와 같은 유전자에 대한 억제 효과도 있어 제브라피쉬의 뇌 손상을 유발하는 것으로 밝혀졌다[124]. TiO₂ 나노 입자는 방출되는 알의 수를 9.5% 감소시키는 어류의 번식 잠재력에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났습니다[125]. Vogt et al. 수정 후 24-48시간 동안 제브라피쉬 배아에 첨가했을 때 소분자 BCI의 화학적 독성을 추가로 보고했습니다[126]. Ali 및 Legler et al. 저용량에서도 배아에서 노닐페놀 나노입자에 의한 기형을 보였다[127]. Usenko et al. 평가된 탄소 풀러렌 [C₆₀ , C₇₀ , 및 C₆₀ (OH)₂₄ ]-제브라피쉬 배아를 사용한 독성 유도 [128], 반면 Daroczi et al. 이온화 방사선으로부터 동일한 나노물질의 보호 가능성을 열거했습니다[129]. C₆₀의 신경보호 효과 제브라피쉬 배아에서 풀러렌 유도체인 덴드로풀러렌 나노입자(DF-1)도 독성 평가를 통해 보고되었습니다[129]. 물고기 배아에 실리카 나노입자를 투여하면 사망률이 증가하는 반면[67], ZnO 나노입자는 사망률이 증가하고 부화 지연과 함께 피부 궤양을 유발합니다[82]. 면역계를 조절하는 유전자에 대한 수인성 나노입자 노출의 영향은 Brun et al.에 의해 처음 보고되었습니다. [130]. 이 연구는 생물학적 독성의 지표로서 분자 반응의 중요성을 강조합니다. 암세포가 이식되고 폴리머솜 나노입자가 처리된 Zebrafish 배아는 나노입자 독성 및 치료 전략을 이해하기 위해 실시간으로 영상화되었습니다[131].

흥미롭게도 다양한 발달 단계의 zebrafish 배아를 사용한 바이오 이미징은 나트륨 콜레이트로 둘러싸인 Ag 나노입자의 독성 효과를 보여주었습니다[132, 133]. 이 연구는 Ag 나노 입자에서 발생하는 독성이 물고기의 아가미와 라멜리 발달에 영향을 미친다는 것을 보여주기 때문에 매우 중요합니다[134]. 이 억제 효과는 주로 아가미에서 Ag 이온이 Na + /K + ATPase 활성을 차단하는 아가미의 상호 작용에 의해 발생합니다[135, 136]. 또한, Cu 나노 입자는 어류의 아가미 성장에 유사한 억제 효과가 있는 것으로 보고되었다[76]. 유충에 구리 나노 입자를 사용하면 기형과 부화 지연이 발생합니다[69, 76]. 금 나노입자의 적용은 유충에 대한 독성 효과가 없었으며[69], 은 나노입자는 발달에 영향을 미쳤다[137]. 아연, 마그네슘, 철, 구리 및 니켈로 이루어진 나노입자는 성충에 대한 독성이 없었으나 유충에서는 지연된 부화가 관찰되었다[78, 79, 81, 82, 138]. 유기 화합물 풀러렌의 나노 입자는 200mg/L 미만 농도에서 유충에 독성이 없는 것으로 나타났습니다[139]. 또한, 키토산의 나노 입자는 일반적인 키토산 입자에 비해 훨씬 더 효과적이고 무독성인 것으로 나타났습니다[68].

TiO₂와 같은 금속 산화물 나노 입자 zebrafish 유충에서 일부 발달 기형을 유발하는 것으로 보고된 반면[120], 일부는 완전히 무독성이라고 보고했습니다[140, 141]. 여기서 중요한 매개변수는 노출 시간과 복용량입니다. 더 높은 용량의 TiO₂ NP는 아가미, 심장, 간 및 뇌에 NP가 축적되어 유충에 치명적인 것으로 판명되었습니다[141, 142]. 유전독성 효과는 고용량의 TiO₂에 노출된 결과이기도 합니다. 물고기에게 [143]. 낮은 농도(<4 mg/L)의 TiO₂에 만성 노출 나노입자는 독성을 낮추고 사망률을 높입니다[142]. 고려해야 할 나노 입자의 또 다른 중요한 특징은 나노 입자의 모양과 표면의 단백질입니다. ZnO 나노입자의 입자-기둥 육각형 결정은 제브라피쉬 세포 주기에 영향을 준 반면[144], 잎 모양이고 폴리머로 코팅된 ZnO 나노입자는 구형 나노입자에 비해 더 높은 생체적합성을 나타냈다[122]. 또한, 나노스틱은 구형 및 직육면체 나노입자보다 독성이 더 강한 것으로 나타났습니다[145]. 철 나노입자는 유충[146]의 심각한 기형과 성충의 유전독성 효과[134]를 유발하는 반면, 니켈, 코발트 및 알루미늄 나노입자와 같은 금속은 상대적으로 불활성인 것으로 판명되었습니다[82, 147].

오늘날의 세계에서 플라스틱으로 인한 피해 증가를 염두에 두고 Pitt et al. zebrafish에 미치는 영향을 보여주었습니다. 그들은 개발 중인 제브라피쉬가 수중 생태계에서 이용 가능한 나노플라스틱에 매우 취약하다는 것을 관찰했습니다. 이러한 나노입자는 융모막을 관통할 수 있으며 생리 및 행동 반응에 끔찍한 영향을 미칠 수 있습니다[148]. 이 연구는 플라스틱으로 인해 인간 문명에 영향을 미치는 수중 세계에 대한 골칫거리를 설명하기 위해 계속됩니다. 연구에 따르면 표면적/부피 비율이 높은 매우 작은 나노 입자는 환경 오염 물질을 잘 흡수할 수 있습니다. 화장품에서 폴리스티렌 나노플라스틱 비드의 사용은 발달 독성과 제브라피쉬 배아에 미치는 영향에 대해 연구되었습니다[149]. 20nm 미만 크기의 폴리스티렌 나노플라스틱에 대한 또 다른 연구에서는 그것이 배아의 뇌에 축적되는 것으로 나타났습니다[150].

성체 Zebrafish에 대한 나노입자 연구로 밝혀진 통찰력

나노입자가 성체 제브라피쉬에 미치는 영향에 대해 비교적 광범위한 연구 레퍼토리가 수행되었습니다. 척추동물에서 나노입자의 사용에 관한 귀중한 정보원으로 작용합니다. Truong et al. 122dpf 배아에서 금 나노입자 노출로 인해 발생하는 행동 이상을 평가했습니다[151]. 피부로의 약물 전달은 또한 제브라피쉬에 나노입자를 투여함으로써 달성되었습니다. 연구자들은 Ag-BSA 나노입자가 세포내이입(endocytosis)에 의해 피부에 침투하여 축적되어 피부 이상을 유발함을 보여주었다[63]. 나노입자를 통한 약물 전달은 제브라피쉬의 스트레스 조건을 유도하여 약물 발견을 위한 잠재적 모델로 작용하는 데에도 사용되었습니다[152]. 일부 나노입자는 어류에서 천식, 세포자멸사 및 강화된 면역 반응을 유도하여 면역독성학 연구에 사용할 수 있는 것으로 나타났습니다[153,154,155,156]. Zebrafish 모델은 약물 유발 심장 독성에 대해 광범위하게 연구되었습니다[157, 158]. zebrafish의 심장은 약리학적 약물 반응을 포함하여 인간의 심장과 유사한 몇 가지 기능적 특성을 나타냅니다[159,160,161,162]. zebrafish 심장은 22hpf에서 가장 먼저 발달하는 반면 전체 심혈관 시스템은 48hpf로 준비됩니다[163]. 제브라피쉬 배아는 심박수, 리듬, 수축성 및 순환에 대한 약물 효과를 연구하기 위해 시각화되었습니다. 심장 건강을 자세히 설명하는 데 도움이 되도록 제브라피쉬를 사용하여 여러 시각적 분석이 수행되었습니다. QT 간격은 대부분의 심장 약이 기반으로 하는 매개변수 중 하나입니다. QT 간격은 심장의 전기 주기에서 Q와 T파 사이의 시간 간격입니다. 제브라피쉬를 사용하여 QT 간격(심실 활동 전위의 지속 시간)에 미치는 영향에 대해 여러 약물이 평가되었습니다[164,165,166]. 한 연구에 따르면 사람에서 QT 간격 연장을 유발하는 약물이 실제로 서맥을 유발하고 귀의 심실 전도를 차단한다고 보고했습니다[160]. zebrafish 간은 48hpf에 의해 형성되고 72hpf에 의해 완전히 기능하게 됩니다. 이 모델 시스템은 간 기반 약물 전달을 연구하는 데 널리 사용됩니다. 이 분야의 연구에 따르면 간 독성에서 zebrafish가 나타내는 반응은 고등 척추동물이 나타내는 반응과 유사합니다[167]. zebrafish는 사이토크롬 P450, CYP3A 및 CYP3A65의 이종 상동체를 특성화하는 데 사용되었습니다[168, 169]. CYP3A4, CYP2D6 및 CYP3A65에 대한 약물의 효과를 자세히 설명하기 위해 추가 평가가 수행되었습니다[170]. 헤스페레틴 나노제제의 신경보호 효과는 zebrafish의 외상성 뇌 손상 모델에서 연구되었습니다[171].

Zebrafish는 신경특이 약물 전달을 위한 완전한 병리학 연구 모델을 제공합니다.

약물을 뇌에 전달할 때 여러 가지 부작용이 발생할 수 있습니다. zebrafish 모델은 이를 자세히 연구할 수 있는 이점을 제공하므로 뇌에 약물을 전달하는 적절한 기술을 제공합니다[172]. 최기형성:투명한 zebrafish 배아를 관찰하면 모든 종류의 비정상적인 기형 발생 또는 발달을 쉽게 평가할 수 있습니다[59]. 기형종 형성 동안 관찰될 수 있는 주요 섭동 중 눈의 색소침착[67], 사망률[65], 심혈관계의 변화[68] 및 부화에 대한 영향[115]이 있습니다. 면역독성:제브라피쉬에서 약물이나 나노입자에 대한 반응으로 일어나는 면역학적 반응에 대한 연구가 진행되었습니다. 이것은 호중구와 대식세포의 축적으로 이어진다[173]. 금 나노 입자의 사용은 염증성 면역 반응을 방해하는 것으로 보고된 반면[174], 반면에 은 나노 입자는 염증 반응을 유도하는 것으로 나타났습니다[175]. 유전독성:DNA 수준에서 일어나는 변화는 실시간 PCR[143] 및 기타 혜성 분석[134]으로 관찰할 수 있습니다. 탄소 기반 나노입자에 대한 최근 연구는 주로 낮은 독성[177] 때문에 최근에 [176] 증가된 관심을 받고 있습니다. 탄소 나노입자는 풀러렌[128], 탄소 나노입자, 탄소 나노튜브(CNT)[178], 그래핀 QD[179] 및 탄소 QD(C-dot)[180]를 포함하여 제브라피쉬에서 다양한 형태로 사용됩니다. 풀러렌과 같은 탄소 동소체도 1985년 발견된 이후 나노입자로 사용되어 왔으며 약물 전달 응용 분야에 광범위하게 사용되었습니다[181, 182]. zebrafish에 대한 연구에 따르면 풀러렌 나노입자의 독성은 표면의 전하에 따라 다릅니다. 양으로 하전된 풀러렌은 음으로 하전된 풀러렌에 비해 더 독성이 있습니다[128]. 연구에 따르면 수용성 풀러렌은 자유 라디칼 제거제 역할을 하여 세포 사멸을 방지하는 능력이 있습니다[129, 183]. 최근 연구는 다중 껍질 풀러렌 구조인 나노 양파를 가진 제브라피쉬에서 수행되었습니다. 그들은 zebrafish 유충에서 낮은 독성과 우수한 생체 적합성을 나타냅니다[184]. 탄소 나노튜브(CNT)는 연구자에게 매력적인 약물 전달 방식인 뚜렷한 물리화학적 특성을 가지고 있습니다[176, 185, 186]. CNT의 효율성은 길이와 단일벽이든 다중벽이든 벽의 특성에 따라 다릅니다. 보고서에 따르면 단일 또는 다중벽의 깨끗한 CNT가 zebrafish 유충의 성장과 발달에 최소한의 영향을 미친다고 합니다[187]. CNT의 길이 변화는 분자 수준에서 변화를 일으킬 수 있으며, CNT가 길수록 세포 독성이 더 강해집니다[188]. 성체 zebrafish는 다중벽 CNT에 노출되었을 때 염증성 아가미[189]와 뇌와 생식선의 CNT 축적[105, 190]을 포함한 독성을 나타내는 것으로 나타났습니다. 탄소 기반 NP의 또 다른 형태는 양자점(QD) 및 그래핀 양자점(GQD)입니다. QD의 일반적인 특징은 직경이 10nm 미만[191]이고 GQD의 직경이 30nm 미만인 준구형 탄소 구조입니다[192, 193]. QD의 또 다른 특징은 형광단과 결합할 수 있는 고유한 광안정성을 포함하여 많은 바이오이미징 가능성을 열어줍니다[194]. QD는 주로 불활성 탄소 분자로 구성되어 있기 때문에 독성이 가장 적습니다[195]. 따라서 형광 발광과 낮은 독성 특성의 조합은 약물 전달을 위한 매우 매력적인 도구가 됩니다[195,196,197].

뇌에 약물 전달에 초점을 맞춘 나노입자

zebrafish의 생리학에 대한 나노 입자의 작용에 대한 배경 지식을 바탕으로 연구자들은 이제 zebrafish 모델을 사용하여 나노 기술을 통해 뇌에 약물을 전달하려고 시도하고 있습니다. 표 2. Qian et al. 는 zebrafish 유충을 사용하여 신경 전달 물질 도파민에 대한 형광을 감지하는 데 도움이 되는 표면에 phenylboronic acid 태그가 결합된 고분자 나노 입자를 보고했습니다[91]. 이 발견은 도파민 관련 질병의 진단학을 위한 길을 열었습니다. 그러나 최근 보고서에서는 스파이크 침전물에 노출된 zebrafish의 이온성 금과 비교하여 금 나노입자의 독성에 대해 자세히 설명했습니다[64]. 그들은 나노 입자가 아세틸콜린 에스테라제 활성에 영향을 미치기 때문에 제브라피쉬 뇌에서 신경 전달을 변경했다고 보고했습니다. 흥미로운 작업에서 Sivaji et al. [198] 기능화된 폴리 N을 통해 알츠하이머병 치료제로 잘 알려진 도네페질 전달을 목표로 -이소프로필 아크릴아미드 나노겔 뇌에 PNIPAM 나노겔. 그들은 젤이 BBB를 극복할 수 있고 또한 zebrafish 모델을 사용하여 지속적인 약물 방출을 보였다고 보고했습니다. 따라서 이 연구는 뇌로의 표적 약물 전달을 위한 신경특이성 나노겔의 개발에 앞장서고 있습니다. 같은 그룹은 치료 목적으로 혈액-뇌 장벽을 극복할 수 있는 능력이 있는 폴리소르베이트 80과 폴리에틸렌 글리콜로 기능화된 콜로이드 금 나노 입자의 합성을 추가로 보고했습니다[199]. 이 연구에서 그들은 혈액-뇌 장벽을 가로질러 신경특이 약물을 효율적으로 전달할 수 있는 능력을 가진 생체적합성 나노운반체를 합성하고 검증했습니다.

신경특이성 나노입자의 번역 접근:인간에 대한 Zebrafish

A variety of model organisms have been employed till date to investigate human diseases. While chimpanzees and monkeys have a high degree of similarity with humans, mice and rats have been used extensively over the past few decades. Research using zebrafish models to study various human diseases is now on the increase [31]. Various state-of-the-art technologies have been analysed and evaluated using the zebrafish model. In this context, nanodiamonds (ND) which refer to a newer class of nanoparticles belonging to the carbon family are being explored in the latest techniques for drug delivery across the BBB [200, 201]. They possess outstanding optical properties, malleability of surface structures and mechanical properties which are pertinent for targeted drug delivery. The zebrafish has proved to be an apt model system to study the fluorescent nanodiamonds (FND) in detail. Chang et al. have studied the photostability and non-toxicity of FNDs by single particle tracking using zebrafish yolk cells [202]. Further, evaluation of ND to facilitate their application as nanolabels has been performed using laser confocal microscopy and real-time fluorescence tagging in zebrafish [203]. Zebrafish model can hence be explored to assess the potential of NDs as nanolabelling systems to deliver neurospecific drugs. The use of zebrafish is validated by its high genetic and systems similarity with that of humans. Regenerative ability of zebrafish is also a very interesting aspect of its physiology which has made it an important model organism to study neurodegenerative diseases. Recent studies have identified pivotal insights into brain drug delivery mechanism using zebrafish models of neurodegenerative diseases. Recent research conducted regarding drug delivery in the brain using the zebrafish model has revealed pivotal insights about the dynamics of this mechanism. The only drawback withholding accelerated research in this arena is the lack of established protocols to validate the studies. However, it is only a matter of time when such protocols are developed through ongoing research in this field. A great deal of scope still exists for further research on the following focus areas.

<리>

Admixture of nanoparticles along with two or more drugs to provide better holistic treatment

<리>

Analysis of fullerenes, nano-onions and nanodiamonds in neurodegenerative diseases

<리>

Understanding the biocompatibility of the newer nanoparticles and their brain-penetrating ability.

All the above-mentioned focus areas can be easily assessed using zebrafish model systems. The zebrafish model, therefore, holds great promise for development and evaluation of novel techniques for targeted drug delivery within the brain for translational analysis (Fig. 2). This could open up exciting new vistas for medical intervention to develop therapeutic strategies to treat neurodegenerative diseases.

Schematic representation of zebrafish model for delivering drugs encapsulated in nanoparticles to the brain. This method ensures efficient delivery of drugs across the blood–brain barrier (BBB). Several nanoparticles possess the potential to treat a variety of neurodegenerative diseases like Alzheimer’s disease (AD), Parkinson’s disease (PD), Huntington’s disease (HD), amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and motor neuron diseases (MND)

Future Research Directions

The last decade witnessed a surge in the use of nanotechnology for brain drug delivery unfolding several exciting new strategies in this arena [16, 17, 204, 205]. However, problems like toxicity, immunogenicity and efficient drug delivery still persist and have restrained the research community from achieving their ultimate goal [206,207,208,209]. Future research prospects for neurospecific drug delivery therefore involve overcoming the existing challenges in this field. Research on nanomaterial toxicity and side effects should be extensive, accurate and always preceed the in vivo implementation of any new nanocarrier formulation. Proper comprehensive analysis of the nano-bio-interactions is absolutely essential for developing strategies for neurospecific drug delivery [210]. Newer imaging techniques should be adopted to broaden the understanding of bio distribution and pharmacokinetics of the delivered drug. Complete knowledge on the bio availability and clearance of the drug is indispensable for achieving the translation from bench side to bed side. Zebrafish, long considered as a “gold standard” for studying several developmental and metabolic diseases, is highly prospective for studies on nanodrug delivery. The transparent embryonic development with the ability to facilitate large-scale drug screening in a vertebrate model among other innumerable key attributes of the zebrafish holds promise for overcoming these roadblocks. The use of this robust model system therefore has immense potential for further research in nanotherapeutics to achieve safe and successful neurospecific drug delivery.

Conclusion

The BBB poses as the main obstacle in delivering drugs to the brain. The physiological function of the BBB is to protect the brain from foreign substances and in doing so it acts as a hurdle even for therapeutic purpose. The current need of the hour is a strategy in drug delivery which is able to overcome the BBB. Only then can effective treatments for brain specific diseases be possible. Recent focus on nanotechnology-based approaches for drug delivery across the BBB seems to have promising prospects for the field of neurospecific drug delivery in the future. Research towards this end is ongoing using a variety of nanoparticles like liposomes, dendrimers, micelles and carbon nanotubes as nanocarriers and nanogels. The zebrafish model is a favourite when it comes to nanotechnology-based toxicity studies and neurospecific drug delivery. Further research on nanotechnology using this model is needed for newer insights which can lead to possible breakthroughs in discovery in neurospecific drug delivery.

데이터 및 자료의 가용성

해당 없음.

약어

BBB:

Blood–brain barrier

NPs:

Nanoparticles

Au:

Gold

Ag:

Silver

Cu:

Copper

Cd:

Cadmium

CuO:

산화구리

MgO:

Magnesium oxide

NiO:

Nickel oxide

ZnO:

Zinc oxide

MPs:

Microplastics

MOFs:

Metal organic frameworks

CNTs:

Carbon nanotubes

TiO₂ :

Titanium dioxide

QDs:

Quantum dots

PCR:

Polymerase chain reaction

GQDs:

Graphene quantum dots

PNIPAM:

Poly N -isopropyl acrylamide

NDs:

Nanodiamonds

FND:

Fluorescent nanodiamonds

AD:

Disease

PD:

Parkinson’s disease

HD:

Huntington’s disease

ALS:

Amyotrophic lateral sclerosis

MND:

Motor neuron diseases

농생태계의 바이오센서 및 나노센서 응용에 대한 검토 신경 보호를 위한 뇌 표적 폴리소르베이트 80 유화 도네페질 약물 로딩 나노입자