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ICG-NHS制备BSA纳米粒子负载青蒿素ART与RGD肽实现靶向应用

时间:2022-03-17 16:39:10       浏览:588

目前治疗癌症的主要方法是化学疗法(CHT,由于其存在耐药性、毒性和复发性,需要寻找合适的药物载体靶向递送。据此有科研团队开发了一种基于牛血清蛋白(BSA)纳米粒子 (NPs) 的多功能治疗诊断剂,负载青蒿素 (ART) 并与吲哚菁绿 (ICG) 和精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸 (RGD) 肽结合的RGD-IBA NPs以解决上述问题。

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文献简述

据报道联合疗法可获得最大治疗效果,例如光热疗法和光动力疗法 (PTT-PDT) 相结合,作为新兴的**治疗策略备受关注,它使用光来触发试剂导致高温杀死**细胞的活性氧 (ROS),但有研究表明它具有**复发等潜在风险。而CHT和PTT-PDT的组合具有协同作用,可实现最大化**治疗效果。

PTT-PDT药剂上的药物释放可以通过光照射触发,从而延长药物作用时间,增强治疗效果。而赋予化学光治疗剂用于诊断目的的成像功能可以实时监测药物的释放行为,引导癌症治疗。

据此科研学者想到了吲哚菁绿 (ICG) ,一种两亲染料,广泛用于近红外 (NIR) 临床荧光成像。具有高 NIR 光热转换能力。据报道ICG在用NIR激光照射时会产生 ROS,导致细胞凋亡,因此ICG成为了影像和PPT-PDT的理想治疗诊断剂。但游离ICG的应用会受到限制,稳定性差,需要和其他药物载体联合使用。 


另一种药物选择青蒿素(ART),作为天然的广谱抗癌药物,相对于传统抗癌药物(如 DOX 和 PTX),ART的副作用,复发和转移风险更低。但其不溶于水的特性使其不能实现局部治疗。

为了克服这些缺点,通过纳米载体或蛋白质等载体递送ICG和ART是一种理想策略。众多载体中蛋白质因高生物相容性和表面可修饰性作为本次药物递送的靶向载体。

据此科研学者基于负载ART的BSA纳米颗粒(NP)设计和制备了一种多功能治疗诊断剂。该试剂进一步与 ICG和肿精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸 (RGD)-肽共价结合,用于成像引导的化学光疗法。

在近红外激光照射下,RGD-IBA NPs 可以同时产生热疗和 ROS,从而触发药物释放并破坏**细胞。通过体内荧光成像的监测表明,RGD-IBA NPs可以靶向**并在静脉注射后24小时在**区域积累。体外和体内结果表明,RGD-IBA NPs具有协同抗癌功效。

RGD-IBA NPs的合成

为了将ART纳入 BSA NPs,采用了经过少量修改的自组装方法。

将 15 mg ART 溶解在 DMSO 中并分散到 10 mL BSA 溶液(1 mg/mL,溶解在蒸馏水中)中,在 37°C 下磁力搅拌 6 小时。然后总共使用 300 µL 0.5% 戊二醛进行交联。之后,将混合物用蒸馏水(截留分子量 = 12 kDa)透析 1 天以纯化 BSA-ART 溶液。

接着,将ICG-NHS(3mg)加入到BSA-ART溶液中并搅拌2小时以得到ICG-BSA-ART溶液。然后,NH 2 -PEG 2,000-RGD (3 mg) 在 10 µL EDC (5 mg/mL) 和 15 µL NHS (20 mg/mL) 存在下分散到 ICG-BSA-ART 溶液中。混合物在轻微搅拌下在 4°C 反应 2 小时,并通过对蒸馏水 (MW 截断 = 12 kDa) 透析 1 天进行纯化,得到 RGD-ICG-BSA-ART NPs (RGD-IBA NPs) 。


结论

综上科研团队成功制备了多功能治疗剂 RGD-IBA NPs,用于影像引导**靶向化疗/光热/光动力治疗。近红外辐射通过同时产生热疗、产生 ROS 和触发抗癌药物释放来促进 RGD-IBA NPs。

借助 ICG 的荧光特性,RGD-IBA NPs通过体内成像系统在**引导治疗中进行监测。体内外结果表明,该治疗诊断剂具有显著的协同抗**作用。

本文涉及的科研材料

ICG-NHS  吲哚菁绿-活性酯

http://www.xarxbio.com/pro/pro-31351.html

ICG-NPs 吲哚菁绿修饰纳米粒子

http://www.xarxbio.com/pro/pro-39069.html

RGD-IB NPs 多肽-吲哚菁绿-牛血清蛋白修饰纳米粒子

http://www.xarxbio.com/pro/pro-39653.html

NH2-PEG-RGD 氨基-聚乙二醇-多肽

http://www.xarxbio.com/pro/pro-39652.html

RGD-IBA 多肽-吲哚菁绿-牛血清蛋白-青蒿素

http://www.xarxbio.com/pro/pro-39654.html

BSA NPs 牛血清蛋白修饰纳米粒子

http://www.xarxbio.com/pro/pro-39655.html

RGD-NPs 多肽修饰纳米粒子

http://www.xarxbio.com/pro/pro-39656.html

ART-NPs 青蒿素修饰纳米粒子

http://www.xarxbio.com/pro/pro-39657.html

本文涉及的定制技术

荧光染料标记定制技术

http://www.xarxbio.com/pro/progc-453-445-7.html

近红外荧光染料标记定制

http://www.xarxbio.com/pro/progc-446-445.html

PEG衍生物定制

http://www.xarxbio.com/pro/proc-383.html

纳米载体定制技术

http://www.xarxbio.com/pro/progc-558-513.html

纳米载药定制技术

http://www.xarxbio.com/pro/proc-517.html

原文献链接:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6278719/

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