Onderzoekers ontwikkelen op nanovezels gebaseerd medicijnafgiftesysteem voor huidkanker

De behandeling van complexe ziekten zoals huidkanker vereist vaak gelijktijdige toediening van meerdere geneesmiddelen tegen kanker. De levering van dergelijke levensreddende therapeutische medicijnen is geëvolueerd met de opkomst van op nanotechnologie gebaseerde medicijndragers. Nanoplatforms bieden tal van voordelen, waaronder een verhoogde biologische beschikbaarheid, lagere doseringen en een verbeterde biodistributie.

Nu heeft een team van onderzoekers, onder leiding van professor Myoung-Hwan Park van de Sahmyook Universiteit in Zuid-Korea, een op licht reagerend, op nanovezels gebaseerd nieuw medicijnafgiftesysteem (DDS) ontwikkeld dat zich richt op huidkanker. De DDS werd op een gedetailleerde manier bestudeerd, te beginnen met de synthese en karakterisering ervan tot aan de biocompatibiliteit, het geneesmiddelafgifteprofiel en de werkzaamheid tegen huidkanker. Deze onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in de Journal of Drug Delivery Wetenschap en Technologie.

Dr. Park legt de motivatie achter het huidige onderzoek uit en stelt: “Conventionele medicijnen kunnen efficiënt en op een gecontroleerde manier worden toegediend via nano-engineered platforms, en een dergelijke aanpak verhoogt de algehele effectiviteit van de behandeling. Deze aanpak verbetert de resultaten bij de behandeling met medicijnen tegen kanker. door nauwkeurige toediening bij optimale doseringen te garanderen.”

De onderzoekers gebruikten verschillende innovatieve onderzoeksmethoden om een ​​slimme DDS tegen huidkanker te ontwikkelen. Het overwinnen van de oplosbaarheidsbarrière van geneesmiddelen tegen kanker is van cruciaal belang en wordt bereikt door ze te coaten met geschikte materialen voor een betere afgifte. Het team creëerde camptothecine (CPT)-bevattende nanovezels (NF’s) met behulp van elektrospinning. De sequentiële en gecontroleerde afgifte van geneesmiddelen uit NF’s werd bereikt door gebruik te maken van een laag-voor-laag assemblageproces waarbij poly-ionische coatings betrokken zijn om doxorubicine (DOX) te laden.

Bij pH 7,4 werd DOX aanvankelijk in mindere mate afgegeven, en bij pH 6 werd een aanzienlijk grotere afgifte waargenomen. Om het geneesmiddelafgifteprofiel van CPT extern te controleren, werden gouden nanostaafjes (GNR’s) gebruikt. Bij blootstelling aan nabij-infrarood (NIR) vergemakkelijkten de in de nanovezels aanwezige GNR’s plaatselijke verwarming, wat op zijn beurt de sequentiële en gecontroleerde afgifte van CPT teweegbracht door het thermogevoelige polymeer te laten krimpen en opzwellen.

Terwijl hij de langetermijntoepassingen van hun werk voor ogen heeft, concludeert Dr. Park: “Onze nanoplatformshow[s] aanzienlijk potentieel voor praktische toepassingen in de praktijk in de vorm van plaatselijke geneesmiddelen voor verschillende huidaandoeningen, zoals psoriasis, huidkanker, huidwonden, bacteriële en schimmelinfecties. Dienovereenkomstig kan de integratie van nanovezels met on-demand systemen voor medicijnafgifte nieuwe mogelijkheden voor medicijntherapie openen.”