Nieuw runderserumalbumine-magnetiet nanotorpedosysteem gebouwd voor medicijnafgifte

Dat blijkt uit een studie gepubliceerd in de Tijdschrift voor chemische technologieheeft een team van de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academie van Wetenschappen een veilige en efficiënte nanotorpedo ontworpen voor de toediening van chemotherapeutische medicijnen.

“Deze nanotorpedo integreert de voordelen van anorganische nanodragers en eiwitdragers, twee belangrijke systemen voor medicijnafgifte”, zei prof. Wang Junfeng, die het team leidde.

Een veilig en efficiënt medicijnafgiftesysteem is een van de meest veelbelovende middelen voor tumortherapie en het verminderen van toxische bijwerkingen.

Afgifte van geneesmiddelen voor liposomale chemotherapie is de afgelopen jaren in de kliniek toegepast. De slechte stabiliteit van liposomale chemicaliën veroorzaakt echter lekkage van medicijnen in de bloedcirculatie. De twee medicijnafgiftesystemen, anorganische nanodragers en eiwitsysteem hebben nog steeds hun eigen beperkingen, meestal de biologische toxiciteit van anorganische nanodeeltjes en de lage efficiëntie van het laden van eiwitten van eiwitdragers. Daarom is het combineren van de superioriteit van anorganische nanodeeltjes en eiwitdragers een haalbare strategie om het medicijnafgiftesysteem te optimaliseren.

Geïnspireerd door natuurlijke biomineralisatie, is biomimetische synthese met behulp van biomacromoleculaire sjablonen (zoals eiwitten) een belangrijke methode geworden om organisch-anorganische composieten met hoge biocompatibiliteit en stabiliteit te construeren.

In deze studie, gebaseerd op de eerdere werken, ontwierpen de onderzoekers een runderserumalbumine (BSA) -magnetiet nanotorpedo in een eenvoudige benadering na integratie van de voordelen van de bovenstaande twee medicijnafgiftesystemen.

De nanotorpedo is samengesteld uit magnetiet en doxorubicine (Dox) moleculen ingekapseld door een zelf-geassembleerde nanokooi van zes BSA-subeenheden. Het loste effectief het lekkageprobleem van hydrofobe medicijnmoleculen op en verlengde hun halfwaardetijd in de bloedsomloop.

In vitro- en in vivo-experimenten toonden de superioriteit van deze nanotorpedo aan op het gebied van bioveiligheid, stabiliteit, intracellulair transport en tumorremming, wat grote vooruitzichten biedt voor medicijnafgifte op het gebied van nanogeneeskunde.

Afgezien daarvan stelde het team de complexe structuur van deze nanotorpedo voor, die is gebaseerd op transmissie-elektronenmicroscoop (TEM), moleculaire dynamische simulatie en computationele modellering.

De resultaten verklaren de structuur-activiteitsrelaties van de nanotorpedo als medicijndrager, waardoor de onderzoeksbasis voor de ontwikkeling van medicijndragers wordt uitgebreid.