생체 고분자이자 다당류의 일종인 베타글루칸은 미생물류, 담자균류 및 식물의 세포벽을 구성하는 성분중의 하나이며 병원체관련 분자형태(PAMP, pathogen associated molecular patterns)로 작용하여 면역세포의 특정 수용체를 인식한 다음 선천석 면역의 유발 및 ...
생체 고분자이자 다당류의 일종인 베타글루칸은 미생물류, 담자균류 및 식물의 세포벽을 구성하는 성분중의 하나이며 병원체관련 분자형태(PAMP, pathogen associated molecular patterns)로 작용하여 면역세포의 특정 수용체를 인식한 다음 선천석 면역의 유발 및 후천성 면역을 조절할 수 있다. 이러한 베타글루칸은 생체친화성, 생분해성, 높은 안정성과 그리고 낮은 독성의 특징을 가지고 있어서 약물전달체 및 치료목적으로서의 응용이 가능하다. 우리는 본 연구에서 빵효모 (Baker’s yeast) 유래의 베타글루칸이 주성분인 다공성미세입자 (Hollow porouse microparticle) 를 제작하였다. 여기에 생체적합적이며 생분해성이 우수한 키토산 (Chitosan) 과 알지네이트 (Sodium alginate) 간 정전기적 인력을 활용해 항암제의 일종인 독소루비신을 함께 담지하여 면역세포를 표적으로 하는 약물전달체를 개발고자 하였다. 또한 베타글루칸은 각각의 단일 사슬의 나선들이 대부분의 수소결합으로 안정화되어 자연상에서 특이적인 삼중나선구조를 취하고 있다. 이는 DMSO 혹은 NaOH와 같은 알칼리성용매에 열을 가해줌으로써 단일 사슬 형태로의 전환이 가능하며 반대로 본연의 상태 (삼중나선구조) 로 복구가 가능하다. 본 연구에서는 이러한 고분자의 베타글루칸 특징을 활용하여 다양한 농도의 Trifluoroacetic acid (TFA) 를 사용하여 저분자화하였으며, 이를 나노입자로 제작 및 여기에 DNA를 담지시켜 의약적 목적으로서의 활용 가능성을 확인해보았다.
생체 고분자이자 다당류의 일종인 베타글루칸은 미생물류, 담자균류 및 식물의 세포벽을 구성하는 성분중의 하나이며 병원체관련 분자형태(PAMP, pathogen associated molecular patterns)로 작용하여 면역세포의 특정 수용체를 인식한 다음 선천석 면역의 유발 및 후천성 면역을 조절할 수 있다. 이러한 베타글루칸은 생체친화성, 생분해성, 높은 안정성과 그리고 낮은 독성의 특징을 가지고 있어서 약물전달체 및 치료목적으로서의 응용이 가능하다. 우리는 본 연구에서 빵효모 (Baker’s yeast) 유래의 베타글루칸이 주성분인 다공성미세입자 (Hollow porouse microparticle) 를 제작하였다. 여기에 생체적합적이며 생분해성이 우수한 키토산 (Chitosan) 과 알지네이트 (Sodium alginate) 간 정전기적 인력을 활용해 항암제의 일종인 독소루비신을 함께 담지하여 면역세포를 표적으로 하는 약물전달체를 개발고자 하였다. 또한 베타글루칸은 각각의 단일 사슬의 나선들이 대부분의 수소결합으로 안정화되어 자연상에서 특이적인 삼중나선구조를 취하고 있다. 이는 DMSO 혹은 NaOH와 같은 알칼리성용매에 열을 가해줌으로써 단일 사슬 형태로의 전환이 가능하며 반대로 본연의 상태 (삼중나선구조) 로 복구가 가능하다. 본 연구에서는 이러한 고분자의 베타글루칸 특징을 활용하여 다양한 농도의 Trifluoroacetic acid (TFA) 를 사용하여 저분자화하였으며, 이를 나노입자로 제작 및 여기에 DNA를 담지시켜 의약적 목적으로서의 활용 가능성을 확인해보았다.
Beta-Glucan, a biopolymer and polysaccharide, is one of the constituents of cell walls of microoranisms, basidiomycetes and plants. It has pathogen associated molecular patterns (PAMP), recognizing specific receptors of immune cells. And then it can induct innate immunity and control acquired immuni...
Beta-Glucan, a biopolymer and polysaccharide, is one of the constituents of cell walls of microoranisms, basidiomycetes and plants. It has pathogen associated molecular patterns (PAMP), recognizing specific receptors of immune cells. And then it can induct innate immunity and control acquired immunity in immune system. Such beta-glucan has characteristics of biocompatibility, biodegradability, high stability and low toxicity. So It can be used as a drug delivery system and therapeutic target. In this study, we have prepared beta-glucan hollow porous microparticles (YGlu) which is mainly composed of beta-glucan derived from Baker’s yeast. Here, we have manufactured a drug delivery system that targets immune cells by carrying an anti-cancer drug, doxorubicin, together with electrostatic attraction between chitosan and sodium alginate, which are biocompatible and biodegradable. In addition, beta-glucan is stabilized by most hydrogen bonds of each single stranded helix, and takes triple helix structure in nature. But this can be converted into a single-chain form by applying heat to an alkaline solvent such as DMSO or NaOH, and conversely, it can be restored to its original state (triple helix structure). In this study, beta-glucan nanoparticles (GluNPs) were prepared by slicing beta-glucan into low molecular weight using various concentrations of Trifluoroacetic acid (TFA). We fabricated them as nanoparticles and carried out DNA loading on them to confirm their potential for medical purposes. Beta-glucan nanoparticles developed in this study would be expected to be used for genetic material delivery and immune response enhancement.
Beta-Glucan, a biopolymer and polysaccharide, is one of the constituents of cell walls of microoranisms, basidiomycetes and plants. It has pathogen associated molecular patterns (PAMP), recognizing specific receptors of immune cells. And then it can induct innate immunity and control acquired immunity in immune system. Such beta-glucan has characteristics of biocompatibility, biodegradability, high stability and low toxicity. So It can be used as a drug delivery system and therapeutic target. In this study, we have prepared beta-glucan hollow porous microparticles (YGlu) which is mainly composed of beta-glucan derived from Baker’s yeast. Here, we have manufactured a drug delivery system that targets immune cells by carrying an anti-cancer drug, doxorubicin, together with electrostatic attraction between chitosan and sodium alginate, which are biocompatible and biodegradable. In addition, beta-glucan is stabilized by most hydrogen bonds of each single stranded helix, and takes triple helix structure in nature. But this can be converted into a single-chain form by applying heat to an alkaline solvent such as DMSO or NaOH, and conversely, it can be restored to its original state (triple helix structure). In this study, beta-glucan nanoparticles (GluNPs) were prepared by slicing beta-glucan into low molecular weight using various concentrations of Trifluoroacetic acid (TFA). We fabricated them as nanoparticles and carried out DNA loading on them to confirm their potential for medical purposes. Beta-glucan nanoparticles developed in this study would be expected to be used for genetic material delivery and immune response enhancement.
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