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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».