工程孔隙材料的光激活控制释放坎普托素:工程孔隙材料的光激活控制释放:
Eva Rivero-Buceta1, Mirela E Encheva2, Bradley Cech3
1Instituto de Tecnología Química, Universitat Politècnica de València-Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Avenida de los Naranjos s/n, 46022 Valencia, Spain. pbotella@itq.upv.es.
Nanoscale
|June 7, 2023
概括
这项研究引入了一种新的药物递送系统,其中药物,而不是纳米粒子,被光开关以控制释放. 这种"瓶装船"的方法提高了针对性癌症治疗的安全性和精度.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 药物输送系统 药物输送系统
背景情况:
- 目前基于纳米粒子的药物输送系统面临着稳定性,毒性和生物可用性的挑战.
- 可光切换的亚博基分子用于UV触发的药物释放,但通常集成到纳米粒子载体中.
- 这种整合可能会限制系统的有效性和临床可翻译性.
研究的目的:
- 提出可光切换药物输送的概念转变,将光切换活动从纳米粒子转移到药物本身.
- 设计和合成camptothecin的可光切换的前药物,用于从多孔的二氧化纳米颗粒中控制释放.
- 为了证明精确的,按需的药物释放由光异构化触发,以提高治疗结果.
主要方法:
- 用分子动力学模拟和建模来设计一个可光切换的前药物.
- 具有特定孔径的大小的多孔纳米粒子被合成,以封装前药物.
- 使用随机光学重建显微镜 (STORM) 可视化并确认纳米粒子中的前药物异构体行为.
- 用不同波长的紫外线照射来控制产药的cis-trans光异构化,以便封装和释放.
主要成果:
- 一种含有阿佐烯功能的可光切换的坎普托素前药物被成功设计和合成.
- 准备了多孔的二氧化纳米颗粒,其孔径有效地捕获了前药物的转异构体.
- 通过UV诱导的cis-trans光异构化实现了对前药物的受控封装和释放.
- 该系统证明了有效的细胞内释放和细胞毒性活动对人类癌症细胞系.
结论:
- 拟议的"瓶中的船"药物输送系统,其中药物本身是光开关的,为控制释放提供了一种新且更安全的方法.
- 这种方法允许准确的,按需交付坎普托素前药物,克服了以前系统的局限性.
- 验证的细胞内释放和细胞毒性活性证实了该系统在向癌症治疗中的潜力.
