Наноразмерная платформа на основе магнитных наночастиц для фотодинамической терапии в онкологии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Синтезированы гибридные наносистемы на основе магнитных наночастиц оксидов железа (НЧОЖ) и человеческого сывороточного альбумина (ЧСА). Полученные наносистемы ЧСА@НЧОЖ были охарактеризованы по размеру и составу с помощью спектрофотометрии УФ-видимой области (в частности, с использованием метода Брэдфорда), динамического светорассеяния и электронного магнитного резонанса. Выполнено исследование темновой и фотоиндуцированной цитотоксичности данных систем с использованием метиленового синего как модельного фотосенсибилизатора. Проведенный анализ выживаемости культивируемых опухолевых клеток линии MCF-7 аденокарциномы молочной железы человека показал увеличение фотоиндуцированной цитотоксичности при возбуждении фотосенсибилизатора, накопленного клетками при доставке наносистемами, по сравнению со свободным фотосенсибилизатором в эквивалентных концентрациях. Обсуждается применение наносистем ЧСА@НЧОЖ в качестве перспективной платформы для направленной доставки фотосенсибилизатора в опухолевые клетки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Бычкова

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: anna.v.bychkova@gmail.com
Россия, Москва

А. А. Маркова

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: anna.v.bychkova@gmail.com
Россия, Москва

М. Т. Нгуен

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: anna.v.bychkova@gmail.com
Россия, Москва

М. А. Градова

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: anna.v.bychkova@gmail.com
Россия, Москва

М. Г. Горобец

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: anna.v.bychkova@gmail.com
Россия, Москва

М. В. Мотякин

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: anna.v.bychkova@gmail.com
Россия, Москва

М. И. Абдуллина

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: anna.v.bychkova@gmail.com
Россия, Москва

А. В. Торопцева

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: anna.v.bychkova@gmail.com
Россия, Москва

В. А. Кузьмин

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: anna.v.bychkova@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Aires A., Ocampo S.M., Cabrera D. et al. // J. Mater. Chem. B. 2015. V. 3. № 30. P. 6239.
  2. Thao L.Q., Byeon H.J., Lee C. et al. // Pharm. Res. 2016. V. 33. № 3. P. 615.
  3. Nosrati H., Salehiabar M., Manjili H.K. et al. // Intern. J. Biol. Macromol. 2018. V. 108. P. 909.
  4. Chubarov A.S. // Magnetochemistry. 2022. V. 8. № 2. P. 13.
  5. Israel L.L., Galstyan A., Holler E. et al. // J. Control. Release. 2020. V. 320. P. 45.
  6. Bychkova A.V., Yakunina M.N., Lopukhova M.V. et al. // Pharmaceutics. 2022. V. 14. № 12. P. 2771.
  7. Vismara E., Bongio C., Coletti A. et al. // Molecules. 2017. V. 22. № 7. P. 1030.
  8. Estelrich J., Busquets M. // Ibid. 2018. V. 23. № 7. P. 1567.
  9. Pominova D.V., Romanishkin I.D., Plotnikova E.A. et al. // Biomed. Photonics. 2021. V. 10. № 4. P. 44.
  10. Baki A., Remmo A., Löwa N. et al. // Intern. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 12. P. 6235.
  11. Tao C., Zheng Q., An L. et al. // Nanomaterials. 2019. Vol. 9. № 2. P. 170.
  12. Tzameret A., Ketter-Katz H., Edelshtain V. et al. // J. Nanobiotechnol. 2019. V. 17. № 1. P. 3.
  13. Liang X., Chen M., Bhattarai P. et al. // ACS Nano. 2021. V. 15. № 12. P. 20164.
  14. Sleep D. // Expert Opin. Drug Deliv. 2015. V. 12. № 5. P. 793.
  15. Шуршина А.С., Галина А.Р., Кулиш Е.И. // Хим. физика. 2022. T. 41. № 4. С. 63; doi: 10.31857/S0207401X22040082
  16. Колыванова М.А., Климович М.А., Дементьева О.В. и др. // Хим. физика. 2023. T. 42. № 1. С. 64; doi: 10.31857/S0207401X23010065
  17. Li H., Wang Y., Tang Q. et al. // Acta Biomater. 2021. V. 129. P. 57.
  18. Baimanov D., Wang J., Zhang J. et al. // Nat. Commun. 2022. V. 13. № 1. P. 5389.
  19. Pederzoli F., Tosi G., Vandelli M.A. et al. // Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 2017. V. 9. № 6. P. 1.
  20. Seabra A.B. // Metal Nanoparticles in Pharma. Cham: Springer International Publishing, 2017. P. 3.
  21. Nafiujjaman M., Revuri V., Nurunnabi M., et al. // Chem. Commun. 2015. V. 51. № 26. P. 5687.
  22. Amirshaghaghi A., Yan L., Miller J. et al. // Sci. Rep. 2019. V. 9. № 1. P. 2613.
  23. Yao H., Zhou J.-Y. // Front. Bioeng. Biotechnol. 2023. V. 11. P. 1248283.
  24. Henriques C.A., Pinto S.M.A., Pina J. et al. // Dalt. Trans. 2016. V. 45. № 41. P. 16211.
  25. Thandu M., Rapozzi V., Xodo L. et al. // Chempluschem. 2014. V. 79. № 1. P. 90.
  26. Nowostawska M., Corr S.A., Byrne S.J. et al. // J. Nanobiotechnol. 2011. V. 9. № 1. P. 13.
  27. Mbakidi J.-P., Brégier F., Ouk T.-S. et al. // Chempluschem. 2015. V. 80. № 9. P. 1416.
  28. Ostroverkhov P., Semkina A., Naumenko V. et al. // Pharmaceutics. 2018. V. 10. № 4. P. 284.
  29. Suvorov N. V., Grin M.A., Popkov A.M. et al. // Macroheterocycles. 2016. V. 9. № 2. P. 175.
  30. Ashkbar A., Rezaei F., Attari F. et al. // Sci. Rep. 2020. V. 10. № 1. P. 21206.
  31. Deng Z., Qiao G., Ma L. et al. // ACS Appl. Nano Mater. 2021. V. 4. № 12. P. 13523.
  32. Kwon N., Kim H., Li X. et al. // Chem. Sci. 2021. V. 12. № 21. P. 7248.
  33. Климович М.А., Сажина Н.Н., Радченко А.Ш., и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 2. P. 33; doi: 10.31857/S0207401X21020084
  34. Kostyukov A.A., Mestergazi M.G., Egorov A.E. et al. // Dye. Pigment. 2023. V. 210. P. 111043.
  35. Бурцев И.Д., Егоров А.Е., Костюков А.А. и др. // Хим. физика. 2022. T. 41. № 2. С. 41; doi: 10.31857/S0207401X22020029
  36. Zaitsev A. V., Kononova E.G., Markova A.A. et al. // Dye. Pigment. 2022. V. 207. P. 110711.
  37. Luo J., Miao Z., Huang X. et al. // Front. Bioeng. Biotechnol. 2023. V. 11. P.1132591.
  38. Татиколов А.С. // Хим. физика. 2021. T. 40. № 2. С. 11; doi: 10.31857/S0207401X21020163
  39. Capistrano G., Sousa-Junior A.A., Silva R.A. et al. // ACS Biomater. Sci. Eng. 2020. V. 6. № 8. P. 4523.
  40. Ostroverkhov P. V, Semkina A.S., Naumenko V.A. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2019. V. 537. P. 132.
  41. Simioni A.R., Rodrigues M.M.A., Primo F.L., et al. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2011. V. 11. № 4. P. 3604.
  42. Tardivo J.P., Del Giglio A., de Oliveira C.S. et al. // Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2005. V. 2. № 3. P. 175.
  43. dos Santos A.F., Terra L.F., Wailemann R.A.M., et al. // BMC Cancer. 2017. V. 17. № 1. P. 194.
  44. Zhang Y., Ye Z., He R., et al. // Colloids Surf. B. 2023. V. 224. P. 113201.
  45. Tada D.B., Vono L.L.R., Duarte E.L. et al. // Langmuir. 2007. Vol. 23. № 15. P. 8194.
  46. Toledo V.H., Yoshimura T.M., Pereira S.T., et al. // J. Photochem. Photobiol., B. 2020. V. 209. P. 111956.
  47. Zhao X., Chen Z., Zhao H. et al. // RSC Adv. 2014. V. 4. № 107. P. 62153.
  48. Bychkova A. V., Lopukhova M. V., Wasserman L.A., et al. // Biochim. Biophys. Acta – Proteins Proteomics. 2020. V. 1868. № 1. P. 140300.
  49. Bychkova A. V., Lopukhova M. V., Wasserman L.A., et al. // Int. J. Biol. Macromol. 2022. V. 194. P. 654.
  50. Usui Y. // Chem. Lett. 1973. V. 2. № 7. P. 743.
  51. Najafi P., Kouchakzadeh H. // Nanomedicine J. 2019. V. 6. № 1. P. 55.
  52. Hu Y.-J., Li W., Liu Y., et al. // J. Pharm. Biomed. Anal. 2005. V. 39. № 3–4. P. 740.
  53. Поволоцкий А.В., Солдатова Д.А., Лукьянов Д.А., Соловьёва Е.В. // Хим. физика. 2023. T. 42. № 12. С. 70; doi: 10.31857/S0207401X23120087
  54. Alarcón E., Edwards A.M., Aspee A. et al. // Photochem. Photobiol. Sci. 2010. V. 9. № 1. P. 93.
  55. He L.-L., Wang Y.-X., Wu X.-X. et al. // Luminescence. 2015. V. 30. № 8. P. 1380.
  56. Hsu C.-W., Cheng N.-C., Liao M.-Y., et al. // Nanomaterials. 2020. Vol. 10. № 7. P. 1351.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Количество публикаций в базе данных PubMed по годам, по ключевому слову “наночастицы” (“nanoparticles”) и дополнительным ключевым словам, указанным на рисунке: “сывороточный альбумин” (“serum albumin”), “оксид железа” (“iron oxide”), “оксиды железа” (“iron oxides”), “магнетит” (“magnetite”).

Скачать (72KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схематическое отображение стадий подготовки образцов гибридных наносистем МС–(ЧСА@НЧОЖ): получение наночастиц в альбуминовом покрытии и нековалентное связывание наночастиц с метиленовым синим.

Скачать (57KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спектры поглощения метиленового синего в воде (1) и в надосадочном растворе после магнитной сепарации МС–(ЧСА@НЧОЖ) (2).

Скачать (25KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Объемные распределения частиц по размеру, полученные методом динамического светорассеяния в контрольном образце НЧОЖ (слева) и опытном образце ЧСА@НЧОЖ (справа).

Скачать (46KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Темновая (1) и фотоиндуцированная цитотоксичность (2) ЧСА@НЧОЖ, МС–(ЧСА@НЧОЖ) и МС на клетках MCF-7.

Скачать (19KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024