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 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