소수성 그룹은 약물 로딩된 나노 입자의 합성에 항상 필수적이기 때문에 대부분의 방법은 완전히 제거되지 않고 환자에게 잠재적인 위협이 될 수 있는 유기 용매에 크게 의존합니다. 이 연구에서 우리는 높은 약물 로딩, 표적화 특성 및 이미징 기능을 갖춘 고효율 암 치료를 위해 10-하이드록시캄프토테신(HCPT) 로딩, 엽산(FA)-변형 나노바늘(HFND)을 완전히 "녹색" 합성했습니다. 제조 과정에서 유기 용매가 사용되지 않았음을 유의해야 합니다. 시험관 내 세포 흡수 연구 및 생체 내 분포 연구는 표면에 FA가 있는 HFND가 분명히 표적화 특성을 나타내었고 FA가 수정되지 않은 키토산-HCPT 나노바늘(ND)보다 더 쉽게 HeLa 세포에 들어가는 것으로 나타났습니다. 세포 독성 테스트 결과 HFND가 개별 약물 또는 동일한 용량의 ND보다 HeLa 세포에 대한 더 나은 사멸 능력을 가지고 있음을 보여주었으며 이는 우수한 항암 효과를 나타냅니다. 생체 내 항암 실험은 HFND의 현저한 항암 효과와 낮은 부작용을 추가로 밝혀냈습니다. 유기 용매를 사용하지 않는 이 새로운 방법은 암 진단 및 치료를 위한 유망한 지속 약물 전달 시스템으로 이어질 것입니다.
<섹션 데이터-제목="배경">지난 20년 동안 연구의 집중은 효과를 향상시키기 위해 화학요법의 차선의 약동학적 특성을 개선하는 데 집중되었습니다[1, 2]. 상당한 진전이 있었고 많은 나노입자 기반 다기능 약물 전달 시스템이 성공적으로 준비되어 긴 순환 [3, 4], 표적화 [5,6,7], 이미징 [8 ,9,10], pH 민감도[11, 12], 지속 약물 방출[9, 13].
최근 몇 년 동안 비구형 입자 모양이 약물 전달에 대한 잠재적인 영향으로 점점 더 주목받고 있습니다[14,15,16,17,18,19]. 모양이 생체 분포 및 분해와 같은 입자의 많은 특성에 영향을 미친다는 증거가 이미 있습니다[20,21,22]. 무엇보다도 세포 내재화는 형태 의존성이 강한 것으로 판명되었다[23,24,25]. 입자가 암세포에 들어가 치료 표적에 작용하여 암세포를 죽일 수 있어야 하기 때문입니다. 그리고 많은 연구에서 암세포가 종횡비가 높은 입자를 선호한다는 사실이 밝혀졌습니다[10, 26].
그러나 이러한 방법의 대부분은 주로 나노 입자 제조 공정에 필요한 소수성 그룹으로 인해 유기 용매에 크게 의존합니다[27]. 이러한 유기 용매는 입자 내에 잔류할 수 있으며 감압 증류 또는 동결 건조와 같은 통상적인 방법으로 완전히 제거할 수 없습니다. 그 결과 약에 미량의 유기용매가 남게 되는데 이를 잔류용매라고 합니다. 잔류 용매는 매우 적고 의약품의 잔류 용매의 최대 허용량을 엄격하게 통제하고 있는 약전에 발표된 특별 지침을 충족할 수 있지만 잔류 용매는 체내에 축적되어 질병을 악화시키거나 기타 심각한 질병을 유발할 수 있습니다. 문제. 이에 제조사들은 의약품 생산 공정에서 사용되는 유기용매의 양을 최소화하고자 하는 노력을 기울여 왔다. 따라서 의약, 인간 건강 및 환경이 "녹색" 화학을 제약 산업에 사용하는 것은 상당한 어려움에 직면하더라도 상당한 도약이 될 것입니다.
이 연구에서 우리는 유기 용매를 사용하지 않고 완전 녹색 방법을 통해 높은 종횡비와 끝이 뾰족한 HCPT가 장착된 엽산(FA) 변형 나노바늘(HFND)을 개발했습니다. HCPT 및 FA-변형 키토산(CS-FA)의 pH 조절된 침전은 입체 안정제로서 CS-FA로 포장된 코어로서 나노결정질 HCPT를 갖는 나노바늘의 핵형성으로 이어진다. HFND는 표적화 및 이미징 능력의 좋은 특성을 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 그런 다음 시험관 내 및 생체 내 연구를 체계적으로 조사했습니다. 이러한 결과는 고효율 화학요법 및 암 진단 적용을 위한 FA 변형, 영상화 기능 나노바늘의 큰 잠재력을 강조합니다.
모든 화학 물질은 분석 등급이며 추가 정제 없이 받은 그대로 사용됩니다. 모든 실험에서 탈이온수(DI water)를 사용했습니다. FA는 Bio Basic Inc.에서 구입했습니다. 10-hydroxycamptothecine(HCPT, 순도>99%)은 Lishizhen Pharmaceutical Co., Ltd.에서 구입했습니다. 키토산(Mw =70 000, 90% 탈아세틸화도)은 Zhejiang Aoxing에서 구입했습니다. 아니 -히드록시숙신이미드(NHS) 및 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디이미드 염산염(EDC)은 Sigma-Aldrich에서 구입했습니다.
FA(10mg), 키토산(20mg), EDC(4mg) 및 NHS(4mg)를 2mL PBS 완충액(pH 5.5)에 첨가하고 실온에서 12시간 동안 교반하여 CS-FA 현탁액을 얻었다. . 그런 다음 현탁액을 완충 용액(pH 10)에 대해 투석하여 과량의 FA 분자를 제거했습니다. 남은 현탁액을 원심분리(5000rpm)하고 24시간 동안 동결건조하여 건조한 CS-FA 분말을 얻었다.
HCPT(10μg)를 200μL의 NaOH 수용액(0.1M)에 녹여 용액 A를 얻었고, CS-FA(10μg)를 200μL HCl(0.1M)에 녹여 용액 B를 얻었다. 이후, 용액 A 용액 B를 30초 동안 격렬하게 교반하면서 순수한 물(1mL)에 적가하고, 혼합물을 6분 동안 얼음 수조에서 초음파 처리(200W)했습니다. 현탁액을 원심분리(10,000rpm, 5분)하고 24시간 동안 동결건조했습니다. ND의 제조를 위해 용액 B를 대체하기 위해 키토산 용액을 사용했습니다.
HFND의 형태는 15kV에서 SEM(UV-70)으로 검사했습니다. 크기 및 제타 전위 값은 Malvern Zetasizer Nano-ZS 기계(Malvern Instruments, Malvern)에 의해 결정되었습니다. 평균값을 결정하기 위해 3개의 병렬 측정을 수행했습니다. HFND의 결정도는 XRD(X'pert PRO)로 분석되었습니다. HFND의 FA 함량은 UV 분광광도법(Beckman DU800)으로 측정했습니다. 모든 샘플은 281nm에서 분석되었습니다. FA 농도를 결정하기 위해 미리 표준 곡선을 그렸습니다. HFND의 HCPT 함량은 383nm에서 형광 분광광도법으로 측정했습니다. 표준 곡선은 HCPT의 농도를 결정하기 위해 미리 그려졌습니다. 내용물 및 포획 효율은 Eqs에 의해 계산되었다. (1, 2, 3, 4):
$$ \mathrm{Drug}\ \mathrm{loading}\ \mathrm{content}\ \mathrm{of}\ \mathrm{HCPT}\ \left(\%\right)=\left(\mathrm{weight}\ \mathrm{of}\ \mathrm{HCPT}\ \mathrm{in}\ \mathrm{HFNDs}\right)/\left(\mathrm{weight}\ \mathrm{of}\ \mathrm{HFNDs}\right) \times 100\% $$ (1) $$ \mathrm{Entrapment}\ \mathrm{효율}\ \mathrm{of}\ \mathrm{HCPT}\left(\%\right)=\left(\mathrm{ weight}\ \mathrm{of}\ \mathrm{drug}\ \mathrm{in}\ \mathrm{HFNDs}\right)/\left(\mathrm{weight}\ \mathrm{of}\ \mathrm{수유} \ \mathrm{drug}\right)\times 100\% $$ (2) $$ \mathrm{백분율}\ \mathrm{of}\ \mathrm{F}\mathrm{A}\ \mathrm{in}\ \mathrm{the}\ \mathrm{conjugation}\ \left(\%\right)=\left(\mathrm{weight}\ \mathrm{of}\ \mathrm{FA}\ \mathrm{in}\ \mathrm {conjugation}\right)/\left(\mathrm{weight}\ \mathrm{of}\ \mathrm{conjugation}\right)\times 100\% $$ (3) $$ \mathrm{약물}\ \mathrm {로딩}\ \mathrm{내용}\ \mathrm{of}\ \mathrm{F}\mathrm{A}\ \left(\%\right)=\left(1-\mathrm{Drug}\ \mathrm{ 로딩}\ \mathrm{내용}\ \mathrm{ of}\ \mathrm{HCPT}\right) \times \mathrm{백분율}\ \mathrm{of}\ \mathrm{F}\mathrm{A}\ \mathrm{in}\ \mathrm{the}\ \mathrm {접합}\times 100\% $$ (4)HFND의 체외 약물 방출 연구는 투석 기술을 사용하여 수행되었습니다. HFND를 PBS 완충 용액(10mL)에 분산시키고 미리 팽창된 투석 백(MWCO 3500Da)에 넣었습니다. 그런 다음 투석 백을 PBS(0.1M, 200mL, pH 7.4)에 담그고 37°C의 셰이커 인큐베이터(100rpm)에서 계속 진동했습니다. 모든 샘플은 형광 분광광도법으로 분석되었습니다.
세포의 공초점 이미징은 라이카 레이저 스캐닝 공초점 현미경을 사용하여 수행되었습니다. HCPT의 이미징은 382nm 레이저 여기에서 수행되었으며 방출은 500-550nm 범위에서 수집되었습니다. HeLa 세포를 파종하고 37°C에서 24시간 동안 사전 배양(5% CO2 ) HFND와 함께 8시간 동안 배양하기 전에
HeLa 세포를 24웰 플레이트(1 × 10 6 mL/웰). 그런 다음 플레이트를 37°C에서 24시간 동안 가습된 대기(5% CO2 ). 그런 다음 세포를 동일한 농도의 HCPT에서 ND 및 HFND와 함께 인큐베이션했습니다. 약물 처리된 세포를 37°C에서 6시간 동안 배양한 후 PBS로 2회 세척하고 트립신(0.05%)/EDTA 처리로 소화시켰다. 현탁액을 4분 동안 원심분리(1000rpm, 4°C)했습니다. 세포 펠렛을 PBS로 세척하여 배지에서 배경 형광을 제거하였다. 2회 세척 및 원심분리 후 세포를 2mL PBS로 재현탁하고 강력한 초음파 처리로 완전히 파괴했습니다. 초음파 처리된 혼합물에서 HCPT의 양을 형광 분광법(382 nm에서 여기)으로 분석했습니다. 약물이 없는 상태에서 빈 세포를 측정하여 대조군으로 세포 자가형광 수준을 결정했습니다.
HFND의 세포독성은 MTT 분석에 의해 결정되었다. 간단히 말해서, 적절한 수의 지수상 HeLa 세포를 96웰 평평한 바닥 마이크로플레이트에 5중으로 플레이팅하고 약물/입자의 존재 하에 24시간 동안 인큐베이션했습니다. 이 연구에서 20μL의 3-(4,5-디메틸-2-티아졸릴)-2,5-디페닐-2-H-테트라졸륨 브로마이드(MTT) 용액(PBS 중 5mg/mL)을 각 웰에 첨가했습니다. 플레이트를 37°C에서 추가로 4시간 동안 인큐베이션했습니다. 그 후, 150μL의 디메틸설폭사이드(DMSO)를 첨가하고 플레이트를 37°C에서 30분 동안 수조 체이더에서 교반했습니다. Microplate Reader(모델 680, Bio-Rad)를 사용하여 570nm에서 흡광도를 측정했습니다.
생체 내 형광 이미징을 위해 DiR을 ND 및 HFND에 캡슐화했습니다. DiR-NDs 및 DiR-HFNDs는 킬로그램 마우스 체중당 DiR-HCPT의 등가 용량으로 꼬리 정맥을 통해 HeLa 종양 보유 누드 마우스에 정맥내 투여되었습니다. 미리 결정된 시간 간격으로 마우스를 마취하고 Maestro 생체 내 이미징 시스템(Cambridge Research &Instrumentation, Woburn, MA, USA)으로 이미지화했습니다. 24시간 후 마우스를 희생시키고 종양과 주요 장기(비장, 간, 신장, 폐, 심장)를 절제한 다음 생체 외 이미징을 위해 표면을 0.9% NaCl로 세척했습니다.
HeLa 종양 보유 마우스의 HeLa 종양 부피가 약 60mm 3 인 경우 , 마우스를 무작위로 4개 그룹으로 나누고 0.9% NaCl, 유리 HCPT, ND, HFND를 3일마다 마우스당 80μg HCPT의 정맥 주사로 치료했습니다. 종양 부피와 체중을 3일마다 모니터링했습니다. 종양 부피는 다음 공식으로 계산되었습니다. 종양 부피 =0.5 × 길이 × 너비 2 .
21일 후, 마우스를 희생시킨 다음 종양을 절제하고 무게를 쟀습니다. 그런 다음, 종양을 4°C에서 밤새 4% 파라포름알데히드에 고정하고, 파라핀에 포매하고, 절편(4μm)하고, 헤마톡실린 및 에오신(H&E)으로 염색하고, 디지털 현미경 시스템을 사용하여 관찰했습니다.
치료 결과의 통계적 유의성은 Student's t를 사용하여 평가되었습니다. 테스트(양측); 피 <0.05는 모든 분석에서 통계적으로 유의한 것으로 간주되었습니다(95% 신뢰 수준).
먼저 FA의 카르복실 말단기와 키토산의 아미도겐 사이의 아미드화 반응을 통해 FA를 키토산에 접합했습니다(그림 1). 컨쥬게이션(CS-FA)의 구조는 푸리에 변환 적외선(FT-IR) 분광법으로 확인했습니다. 그림 2에서 볼 수 있듯이 1605/cm의 피크는 새로운 아미도 결합의 C=O 신축 진동에 해당하는 키토산보다 CS-FA의 IR 스펙트럼에서 더 강해졌습니다. 결과는 FA가 아미도 결합을 통해 키토산의 아미도겐에 성공적으로 접합되었음을 나타냅니다. 접합에서 FA의 백분율을 조사하기 위해 자외선 분광광도법으로 표준 곡선을 설정했습니다. 그리고 FA 비율은 23.4 ± 2.5%로 계산되었습니다.
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CS-FA 접합체의 합성 경로
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(a의 FTIR 스펙트럼 ) FA, (b ) 키토산, 및 (c ) CS-FA
HCPT는 물에 대한 용해도가 극히 낮지만 알칼리에는 용해될 수 있다는 것은 상식입니다. 키토산은 정반대입니다. 산에 용해되고 물에 용해되지 않습니다. 그리고 CS-FA는 키토산과 유사한 용해도를 보였다. 따라서 HCPT와 CS-FA는 각각 알칼리와 산에 용해되었습니다. 두 용액이 혼합되면 중화 반응이 일어납니다. 생성된 혼합물은 HCPT 및 CS-FA 모두에 대한 빈용매인 중성으로 제어되었습니다. pH 변화에 의해 촉발된 용해도의 감소는 HCPT 나노바늘의 핵형성 및 성장하는 HCPT 나노바늘에 CS-FA의 동반된 공침을 위한 기회를 제공했습니다(그림 3a). 초음파 하에서 나노바늘의 동적 핵형성 및 침전과 연질 성분 CS-FA의 활성 폐색으로 인해 벌크 HCPT 결정 대신 HFND가 형성되었습니다. 제형 조건을 최적화하기 위해 HCPT 대 CS-FA의 비율, 초음파 출력, 생성된 혼합물의 pH 및 생성된 혼합물의 농도가 HFND의 형태에 미치는 영향을 연구하기 위해 조건 실험을 설계했습니다(표 1).
<그림>
아 HFND를 준비하는 완전히 친환경적인 방법의 그림. ㄴ , ㄷ HFND의 SEM 이미지
그림 4는 다양한 조건에서 입자의 형태를 보여줍니다. CS-FA가 너무 많으면 과잉 CS-FA가 생성된 입자의 표면에 부착됩니다(그림 4a). CS-FA는 너무 적었지만 CS-FA는 응집되기 쉬운 HCPT 나노바늘의 성장을 막을 수 없었습니다(그림 4b). 핵 생성은 pH 변화에 의해 유발되기 때문에 생성된 혼합물의 pH는 제조 과정에서 중요한 역할을 했습니다. pH는 중성으로 조절되어야 합니다. 그렇지 않으면 결정화가 손상될 수 있습니다(그림 4c). 초음파 출력은 또한 HFND의 형태에 큰 영향을 미쳤습니다. 나노바늘은 저전력에서 응집되고(그림 4d) 고전력에서 파편으로 분해됩니다(그림 4e). 또한, 생성된 혼합물의 농도는 HFND의 크기에 큰 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 농도가 증가함에 따라 크기가 감소했습니다(그림 3b 및 4f).
<그림>
아 –f 다양한 조건에서 HFND의 SEM 이미지(자세한 내용은 표 1 참조). 지 HFND의 입자 크기 분포. 아 HFND의 제타 전위
그림 3b, c는 평균 길이가 약 800nm이고 너비가 약 80nm인 HFND의 최적화된 바늘 모양의 형태를 보여줍니다. DLS 측정 결과 크기는 104.3 ± 5.7nm(그림 4g)이고 제타 전위는 +16.3 ± 1.9mv(그림 4h)입니다. 또한 2wt% HFND 분산액은 최소 2.5일 동안 우수한 안정성을 보였습니다. CS-FA의 형광 신호가 없기 때문에 HCPT의 형광 특성을 사용하여 HFND의 HCPT 약물 로딩 함량을 측정할 수 있습니다. HFND의 HCPT 약물 로딩 함량은 70.2 ± 3.1%, 캡슐화 효율은 83.1%였다. 그리고 HFND의 FA 함량은 7.0%로 CS-FA의 FA 비율을 통해 계산되었습니다.
잘 알려진 바와 같이 약물의 형태는 나노입자의 성질에 큰 영향을 미친다. 따라서 HFND에서 HCPT의 형태를 이해하는 것이 매우 중요합니다. X선 회절은 HFND 내에서 HCPT의 형태를 감지하기 위해 사용되었습니다(그림 5). 순수한 HCPT는 높은 결정도의 특성을 나타내는 많은 날카로운 결정 피크를 보여줍니다. 반결정질 키토산의 넓은 피크는 여전히 HFND의 XRD 패턴에 존재하지만 피크의 대부분은 HCPT에 속하여 HCPT의 높은 결정성을 시사합니다. 요컨대, XRD 결과는 HCPT가 HFND에서 결정질 상태에 있음을 시사합니다. 더욱이, HFND 내에서 HCPT의 성장 동역학은 주로 CS-FA의 활성 폐색 및 제한 효과로 인해 변경되었습니다. 결정화 과정에서 CS-FA의 영향을 조사하기 위해 CS-FA 없이 HCPT 결정을 제조하였다. 그림 6은 HCPT 결정의 형태를 보여줍니다. HFND와 완전히 다른 길이 10μm 이상의 막대 모양이었습니다. 이는 CS-FA가 HFND 내에서 HCPT의 성장 동역학을 변경했음을 추가로 입증했습니다.
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(a의 XRD 패턴 ) 키토산, (b ) HCPT 및 (c ) MHND
<그림>
HCPT 벌크 결정의 SEM 이미지
약물 방출 거동은 약물 전달 시스템의 중요한 특성이기 때문에 HFND의 시험관 내 방출 연구는 유리 HCPT 분말과 함께 투석 기술을 사용하여 수행되었습니다. 모든 샘플은 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)로 분석되었습니다. 방출 프로필은 그림 7에 나와 있습니다. 유리 HCPT의 프로필은 1시간의 첫 샘플링 시간에 약물의 최소 30%가 방출되었고 18시간까지 거의 100%가 방출된 것으로 나타났습니다. 그러나 HFND의 방출 프로필은 48시간 동안 두 약물의 현저한 연장 및 지속 방출인 것으로 보입니다. 장기간 약물 방출은 CS-FA의 폴리머 쉘이 코어에서 약물 방출을 제한할 수 있기 때문일 수 있습니다. 이러한 장점은 지속적인 약물 전달 시스템을 위한 HFND의 적용을 촉진할 수 있습니다.
<그림>
37°C에서 PBS(pH 7.4)에서 MHND의 시험관 내 약물 방출 프로필. (아 ) 무료 HCPT; (b ) HFND
약물 전달 시스템이 전신 투여 또는 직접 국소 투여에 의해 표적 종양 부위에 도달하는 방법에 관계없이 종양 영역 내로 침투하여 세포 내 표적에 작용할 수 있다면 매우 중요합니다. HFND의 세포 흡수를 평가하기 위해 공초점 레이저 스캐닝 현미경(CLSM)을 수행했습니다. HeLa 세포에 의한 세포 흡수의 효율성을 평가하기 위해 HFND 및 HCPT가 장착된 나노바늘(ND, 약물 로딩 =64.7%)을 37°C에서 8시간 동안 HeLa 세포와 함께 배양했습니다(ND는 다음을 통해 HCPT 및 키토산에 의해 준비되었습니다. HFND와 동일한 방법). 그림 8에서 볼 수 있듯이 8시간 배양 후 ND에 노출된 세포보다 HFND에 노출된 세포에서 HCPT의 훨씬 더 강렬한 형광 방출이 감지되었으며, 이는 입자 표면의 FA가 크게 향상될 수 있음을 보여줍니다. 세포 흡수.
<그림>
37°C에서 8시간 동안 세포 내 약물 전달 a와 함께 배양된 HeLa 세포의 공초점 레이저 스캐닝 현미경 이미지 HFND 및 b ND
HFND의 세포 내재화 속도가 더 빠르다는 것을 추가로 확인하기 위해 형광 측정을 수행하여 HeLa 세포에서 HCPT의 형광 방출 강도의 차이를 정량화했습니다. CLSM 관찰과 일치하게, HFND는 세포 내재화 과정에서 ND보다 훨씬 더 선호되었습니다(그림 9). 이는 HFND의 타겟팅 속성을 더욱 검증했습니다.
<그림>
HFND와 함께 배양된 HeLa 세포의 형광 측정(a ) 및 ND(b ) 37°C에서 8시간 동안 배양 피 <0.05
국소 약물 전달을 위해 HFND를 사용할 가능성을 추가로 조사하기 위해 우리는 HFND가 암세포에 대해 사멸하는 능력을 테스트했습니다. HFND의 세포 독성은 HeLa 세포를 사용한 MTT 분석을 사용하여 평가되었습니다. 동등한 농도의 HCPT를 함유하는 자유 HCPT 및 ND를 대조군으로 사용하였다. HCPT의 농도는 0.50, 1.00, 2.00, 4.00, 8.00, 16μg/mL였습니다. 도 10에 나타난 바와 같이 HCPT의 세포독성은 ND보다 높았는데, 이는 주로 HCPT의 약물 방출 속도가 ND보다 훨씬 빠르기 때문이다. 그럼에도 불구하고 HFND의 세포독성은 HCPT보다 높았다. 이것은 아마도 입자가 세포에 들어가 세포를 죽이는 데 도움이 될 수 있는 HFND의 표면에 있는 FA의 표적화 특성 때문일 것입니다. 따라서, HFND는 암세포에 대해 놀랍게도 우수한 사멸 능력을 나타냈다. 이러한 결과는 HFND의 표면에 있는 FA가 입자의 세포 흡수를 증가시킬 수 있고 따라서 FA 수용체와 결합하여 암세포에 대한 사멸 능력을 증가시킬 수 있음을 확인시켜줍니다.
<사진>
(a ) 무료 HCPT, (b ) ND 및 (c ) 24시간 배양 후 HFND. 피 <0.05
이중 약물 나노바늘의 종양 표적 능력을 평가하기 위해 DiR을 근적외선 형광 프로브로 사용하여 동등한 DiR 농도에서 유리 HCPT, ND 및 HFND에 캡슐화했습니다. 0.9% NaCl, DiR-NDs 및 DiR-HFNDs를 인간 자궁경부암 HeLa 세포에서 유래한 마우스 보유 종양에 정맥 주사하고 이들의 생체 내 생체 분포를 조사했습니다.
도 11a에 도시된 바와 같이, DiR-ND 그룹에서는 종양 부위에서 형광 신호가 검출되지 않았지만, DiR-HFND 그룹에서는 강한 형광 신호가 가시화되었다. 총 형광 카운트가 항상 감소했을 때 종양 부위의 신호 강도가 1시간에서 12시간으로 향상되어 이 시간 동안 HFND가 종양에 축적되었음을 나타냅니다. 24시간 후, 마우스를 희생시키고 생체외 영상화 및 분석을 위해 종양 조직과 정상 조직을 분리했습니다(그림 11b, c). DiR-HFND 처리된 마우스의 종양 조직에서 형광 강도는 유의하게 다른 쥐보다 높습니다. FA의 도입은 나노바늘에 우수한 종양 표적화 효능을 제공하여 더 높은 고효율 암 치료로 이어지는 것으로 검증되었습니다.
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아 표시된 제형의 정맥 주사를 받은 HeLa 종양 보유 마우스에서 DiR-나노입자의 분포 및 종양 축적. ㄴ 안락사된 HeLa 종양 보유 누드 마우스에서 채취한 종양 및 정상 조직의 생체외 형광 이미징. 이미지는 주사 후 24시간 동안 촬영되었습니다. H, Li, Lu, K, S 및 T는 각각 심장, 간, 폐, 신장, 비장 및 종양을 나타냅니다. ㄷ 전신 주사 후 24시간에 수집된 종양 조직의 DiR 형광 강도. 피 <0.05. (아 ) 0.9% NaCl, (b ) DiR-ND 및 (c ) DiR-HFNDs
생체 내 항종양 효과를 평가하기 위해 우리는 Kunming 마우스에서 HeLa 종양 이종이식을 생성하고 동일한 농도의 HCPT로 0.9% NaCl, 유리 HCPT, ND 및 HFND를 정맥내 투여한 후 종양 성장을 평가했습니다. 대조군으로 0.9% NaCl을 처리한 마우스와 비교하여 유리 HCPT 또는 ND를 투여받은 마우스의 종양 성장 속도는 점진적으로 감소하여(그림 12a), 유의하게 효과적인 종양 성장 억제를 나타냅니다. 참고로, HFND는 종양 성장을 가장 두드러지게 억제했습니다. 실험이 끝나면 종양을 절제하고 무게를 잰다. 도 12c에 나타난 바와 같이, 이중 약물 나노바늘이 다른 군에 비해 우수한 치료 효능을 가짐을 알 수 있었다(P <0.05). 이중 약물 나노바늘의 강화된 항암 효과에 대한 추가적인 증거는 조직학적 이미지에서 나타났다(그림 12d). 모든 약물 전달 시스템의 경우, 안전성과 유효성을 보장하기 위해 무료 HCPT 매개 치료에서 일반적으로 발생하는 전신 독성을 고려해야 합니다. 이 작업에서 유리 HCPT의 투여는 화학 요법의 바람직하지 않은 부작용을 나타내는 마우스의 무기력/게으름 및 심각한 체중 감소를 초래했습니다(그림 12b). 반대로, ND 및 HFND로 처리된 마우스에서는 명백한 부작용이 나타나지 않았다. 전반적으로 우수한 항암 효과와 낮은 독성을 가진 HFND가 삶의 질 치료의 효능을 크게 향상시키는 것으로 나타났습니다.
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다양한 (나노) 제형의 항암 효과. 아 치료 중 마우스에서 종양의 부피 변화. ㄴ 치료 중 종양 보유 마우스의 체중 변화. ㄷ 다양한 제형으로 치료한 후의 HeLa 종양의 무게. d 치료 후 마우스 종양의 조직학적 단면. (아 ) 0.9% NaCl 수용액, (b ) 무료 HCPT, (c ) ND 및 (d ) HFND. 모든 제형은 마우스가 있는 HeLa 종양에서 동일한 농도의 HCPT를 사용했습니다. 피 <0.05
여기의 연구는 높은 약물 로딩, 표적화 특성 및 이미징 기능을 갖춘 고효율 화학 요법을 위해 FA 수정, HCPT 로딩 나노바늘을 얻기 위한 완전히 친환경적인 접근 방식을 제시합니다. 약물 방출 프로필은 HFND가 지속적이고 장기간 방출을 나타내는 것으로 나타났습니다. CLSM은 ND보다 HFND의 더 효과적인 세포 내재화를 입증했습니다. MTT 실험은 HFND가 개별 약물 및 ND보다 훨씬 더 높은 세포 독성을 보일 뿐만 아니라 나타났습니다. 이것은 HFND의 좋은 타겟팅 속성을 보여줍니다. 이 작업은 미래의 환경 보호에 강력한 영향을 미칠 수 있는 완전히 친환경적인 방법으로 나노 입자의 새로운 투여량을 설계할 수 있는 기회를 제공합니다.
나노물질
초록 현재 다양한 형광 나노물질이 외과용 항법용 광학 조영제로 설계 및 합성되고 있다. 그러나, 실리콘 양자점(Si QD)을 이용한 폐암 수술 항법용 형광 조영제의 제조에 대한 보고는 없었다. 이 연구는 Pi et al.에 의해 보고된 수분산성 Si QD 미셀을 개선하고 수정했습니다. Si QD 미셀-CKAP4를 준비합니다. 데이터는 Si QD 미셀-CKAP4가 약 78.8nm의 평균 수압 직경을 갖는 구형 입자임을 보여주었습니다. Si QD 미셀-CKAP4의 UV-가시광 흡수 범위는 200~500nm입니다. 여기 파장이 330n
용매는 고체, 액체 또는 기체 용질을 용해시켜 용액으로 변하는 모든 물질일 수 있습니다. 용매는 일반적으로 액체이지만 고체 또는 기체일 수도 있습니다. 우리는 일상생활에서 용매의 가장 좋은 예, 다름 아닌 물을 발견하게 될 것입니다. 솔벤트의 일반적인 용도는 드라이 클리닝 에이전트, 페인트 희석제, 매니큐어 제거제, 접착제, 얼룩 제거제, 세제 및 향수와 같은 개인 위생 제품에 이르기까지 다양합니다. 용매의 예 톨루엔 아세톤 메틸 아세테이트 헥산 에탄올 용매는 화학 합성 및 정제 공정을 포함하여 화학, 제약, 석유
