특정 기능기의 제한된 이동성으로 인해 안티

May 21, 2023

Scientific Reports 6권, 기사 번호: 22478(2016) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

현재 이용 가능한 가장 일반적인 암 치료법은 방사선 요법과 화학 요법입니다. 그러나 이들 치료법은 다발성 전이의 경우 삶의 질 저하, 방사선 치료의 효율성 저하 등의 단점이 있다. 이러한 효과를 줄이기 위해 우리는 항암제를 생체적합성 매트릭스에 캡슐화했습니다. 체외 분석에서는 이 생체나노복합체가 암세포에서 상호작용하고 형태학적 변화를 일으킬 수 있음을 나타냅니다. 한편, 단핵구와 섬유아세포에서는 어떠한 변화도 관찰되지 않았는데, 이는 이 시스템이 감소된 제거율과 독성으로 살아있는 유기체에 약물을 운반할 수 있음을 나타냅니다. X선과 중성자는 운반체 구조를 조사하고 바이오 나노복합체 내 약물 이동성을 평가하는 데 사용되었습니다. 이러한 고유한 데이터를 통해 우리는 약물 분자의 활성 그룹의 부분적인 이동성 제한이 왜 이 캐리어 디자인이 잠재적으로 건강한 세포에 더 안전한지 제시한다는 것을 보여줍니다.

암은 전 세계적으로 주요 공중 보건 문제 중 하나입니다. 유럽에서 이 질병의 발병률은 2008년 320만 건에서 2012년 345만 건으로 증가했으며, 사망률은 약 50%1,2입니다. 파클리탁셀(PTX)은 현재 유방암, 폐암, 난소암 치료에 사용할 수 있는 가장 효과적인 약물 중 하나입니다3,4,5,6. 그 기능은 세포 미세소관의 안정화와 관련된 독특한 메커니즘을 기반으로 하며, 이는 치료 성공을 설명합니다7. 그러나 이 약물에는 낮은 수용성(~0.4μg/mL)과 건강한 세포에 대한 독성으로 인해 여전히 상당한 제한 사항이 존재합니다. 용해도를 높이기 위해 약물은 종종 탈수 에탄올 및 폴리옥시에틸화 피마자유와 같은 유기 용매에 제제화됩니다. 불행하게도 이 접근법은 과민반응 및 고지혈증과 같은 많은 부작용을 야기합니다8.

결과적으로 항암제를 수용하고 전달하기 위한 시스템의 개발 또는 수정이 가장 중요합니다9. 유망한 대안은 약물의 약동학 및 생체 분포를 제어하기 위해 용해성 고분자 나노 운반체를 사용하는 것입니다. 특히 생체고분자 키토산은 생체적합성과 생분해성 때문에 생의학 응용 분야에서 큰 관심을 끌고 있습니다11. 이 경로는 PTX의 캡슐화 매트릭스로도 사용되어 유망한 결과를 얻었습니다12,13. 독성이 낮은 화합물을 사용하여 약물 전달 시스템의 표면 특징을 수정하면 추가 개선이 이루어질 수 있으며, 이를 통해 암세포에 대한 운반체의 부착을 증가시킬 수도 있습니다. 이를 위해 인간의 뼈와 치아의 주요 무기 성분인 수산화인회석(Ca10(PO4)6(OH)2, 이하 HAP)을 사용하는 것이 탁월한 후보입니다. 나노 규모에서 HAP는 비면역원성, 비염증성 행동, 높은 골전도성 및 다양한 유형의 암세포에 대한 우수한 접착력뿐만 아니라 특별한 생체 적합성을 나타냅니다15,16. 더욱 흥미로운 점은 HAP 나노입자(nHAP)가 암세포 증식에 ​​대한 억제 효과를 나타내며 건강한 암세포에는 더 낮은 영향을 미친다는 것입니다16,17,18,19. 결과적으로 nHAP의 특성과 나노복합체의 생체고분자의 조합은 암세포에 고유한 효과를 갖는 약물 전달 시스템을 만들 수 있습니다. 그러나 nHAP 특성을 최대한 활용하려면 이러한 나노입자가 복합재의 외부 층에 있어야 합니다. 생체고분자와 nHAP를 결합함으로써 얻을 수 있는 이점에 더해, Mn-Zn 페라이트 나노입자와 같은 자기 특성을 지닌 나노 운반체에 약물을 포함시키는 것은 놀라운 새로운 가능성을 제공합니다. 예를 들어, 외부 자기장을 사용하여 신체를 따라 약물 운반체를 안내하고 경도계 또는 자기 공명 영상으로 위치를 모니터링합니다. 마지막으로, 라디오 및 화학 요법과 함께 사용되는 유망한 기술인 자기 온열요법도 실행 가능해졌습니다25,26,27.