通过聚合物基表面修饰,提高空洞多孔氧化铁纳米颗粒的物理化学性能和生物相容性
John Wilfred T Malabanan1,2, Khent Primo Alcantara1,3, Pongsakorn Jantaratana4
1Center of Excellence in Natural Products for Ageing and Chronic Diseases, Chulalongkorn University, Bangkok 10330, Thailand.
ACS applied bio materials
|November 13, 2023
概括
用聚合物改造空洞多孔氧化铁纳米粒子 (HPIONPs) 的表面,提高了稳定性和生物相容性. 聚合物涂层的HPIONP在药物输送系统中的潜在使用中显示出更高的安全性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 空洞多孔氧化铁纳米粒子 (HPIONPs) 对生物医学应用具有前景.
- 表面修饰对于提高纳米粒子稳定性和生物相容性至关重要.
- 现有的HPIONP可能面临着体稳定性和血红相容性方面的挑战.
研究的目的:
- 为了合成聚合物涂层的HPIONP,使用奇托,PEG和酸盐.
- 评估聚合物涂层对合体稳定性和生物相容性的影响.
- 评估HPIONPs在磁场诱导的癌细胞死亡中的有效性.
主要方法:
- HPIONPs的热水合成.
- 用酸盐,酸盐和PEG进行表面功能化.
- 通过24小时的尺寸变化评估体稳定性.
- 生物相容性测试:细胞活力 (RAW264.7,3T3-L1,MCF10A),基因毒性 (微核试验) 和血液相容性 (血液溶解试验).
- 在磁场下对MDA-MB-231乳腺癌细胞进行细胞毒性评估.
主要成果:
- 与未涂层和其他聚合物涂层的HPIONP相比,酸盐涂层的HPIONP显示出更高的合体稳定性 (18%的尺寸增加) (64-140%的增加).
- 所有HPIONP对正常细胞系的细胞毒性最小 (活力>80%在100μg/mL).
- 聚合物涂层的HPIONP显示出非基因毒性,并改善了血液兼容性 (2-3%血解) 与未涂层的HPIONP (4-5%血解) 相比.
- HPIONPs诱导了磁场依赖的癌细胞死亡,未涂层显示出更高的疗效 (38%) 比聚合物涂层 (29%) 在100μg/mL.
结论:
- 聚合物表面的修饰显著提高了HPIONPs的体稳定性,非基因毒性和血液相容性.
- HPIONP对癌细胞保持了细胞毒性作用,特别是在磁场应用下.
- 这项研究突出了聚合物涂层HPIONP在纳米医学中更安全,更有效的应用的潜力,包括药物输送.
