사진 기반의 나노의학은 이미징과 치료 모두에서 점점 더 인기를 끌고 있습니다. 광학 영상(OI)과 광치료(PT)는 진단 및 치료 목적을 위해 빛의 에너지를 다양한 형태로 변환하는 능력을 사용하는 두 분야입니다. ...
사진 기반의 나노의학은 이미징과 치료 모두에서 점점 더 인기를 끌고 있습니다. 광학 영상(OI)과 광치료(PT)는 진단 및 치료 목적을 위해 빛의 에너지를 다양한 형태로 변환하는 능력을 사용하는 두 분야입니다. 나노 기술이 발전함에 따라 OI 및 PT 문제에 도움이 될 수 있는 많은 이점이 있습니다. 광열 요법과 화학 요법의 조합은 이러한 치료법의 우수한 항종양 활동을 개선하기 위한 유망한 전략으로 여겨져 왔습니다. 본 연구에서는 뇌종양 모델에 대한 화학-광합성 치료를 위한 폴리(에틸렌글리콜)-폴리[(벤질-L-아스파르트산)-co-(N-(3-아미노프로필)이미다졸-L-아스파르트아미드)](PEG-PABI) 시스템으로 구성된 pH 민감성 약물 운반체를 개발했습니다. 또한, 근적외선(NIR) 레이저에 반복적으로 노출될 수 있는 이 새로운 단순형 pH 민감성 화학광열 복합제를 제조하여 시험관 및 생체 내 항암 효능을 평가하였습니다. Doxorubicin(Dox)과 GNC(Gold Nanocluster)는 pH 민감성 나노입자(PEG-PABI)에 성공적으로 결합되어 좁은 크기 분포로 약 120nm의 입자 크기를 생성했습니다. 이중 약물 부하 나노입자(Dox/GNC 부하 PEG-PABI 미셀(Dox/GNC-M))는 반복적인 NIR 레이저 노출 후 일관된 pH 민감성 특성과 발열 효율을 보였습니다. 특히 GNC-M은 높은 광열 변환 효율을 유지하면서 광열 안정성이 향상되었습니다. GNC-M 농도, 조사광 노출 시간, 광원 강도가 증가할수록 발열량이 증가하여 항암 효과가 증가하였습니다. Dox를 GNC(Dox/GNC-M)로 캡슐화했을 때 산성 pH 조건에서 더 빠른 약물 방출 속도와 U87MG 세포에 대한 강력한 시너지 효과가 관찰되었습니다. Dox/GNC-M 시스템을 생체 내 연구로 확장했을 때 근적외선 조사 하에서 종양 조직의 온도를 효과적으로 상승시켰으며 뛰어난 항암 효과를 보였습니다. 결론적으로, pH 민감성 나노입자에 로딩된 독소루비신과 금 나노클러스터로 구성된 유망한 pH 민감성 화학-광열 조합제인 Dox/GNC-M이 개발되었습니다. 이중 약물이 탑재된 나노입자는 반복적인 근적외선 레이저 노출 후 일관된 pH 민감성과 발열 효율을 보였습니다. Dox/GNC-M 시스템은 산성 pH 조건에서 더 빠른 약물 방출 속도와 U87MG 세포에 대한 강력한 시너지 효과를 입증했습니다. 또한, 이 시스템은 근적외선 조사 하에서 종양 조직의 온도를 효과적으로 상승시켜 생체 내에서 우수한 항암 효과를 보여주었습니다. 특히 GNC-M의 통합은 높은 광열 변환 효율을 유지하면서 광열 안정성을 향상시켜 이전 금 나노입자의 단점을 해결하여 Dox/GNC-M 시스템이 산성 종양을 대상으로 하는 암 치료를 위한 유망한 치료 전략이 되었습니다.
사진 기반의 나노의학은 이미징과 치료 모두에서 점점 더 인기를 끌고 있습니다. 광학 영상(OI)과 광치료(PT)는 진단 및 치료 목적을 위해 빛의 에너지를 다양한 형태로 변환하는 능력을 사용하는 두 분야입니다. 나노 기술이 발전함에 따라 OI 및 PT 문제에 도움이 될 수 있는 많은 이점이 있습니다. 광열 요법과 화학 요법의 조합은 이러한 치료법의 우수한 항종양 활동을 개선하기 위한 유망한 전략으로 여겨져 왔습니다. 본 연구에서는 뇌종양 모델에 대한 화학-광합성 치료를 위한 폴리(에틸렌글리콜)-폴리[(벤질-L-아스파르트산)-co-(N-(3-아미노프로필)이미다졸-L-아스파르트아미드)](PEG-PABI) 시스템으로 구성된 pH 민감성 약물 운반체를 개발했습니다. 또한, 근적외선(NIR) 레이저에 반복적으로 노출될 수 있는 이 새로운 단순형 pH 민감성 화학광열 복합제를 제조하여 시험관 및 생체 내 항암 효능을 평가하였습니다. Doxorubicin(Dox)과 GNC(Gold Nanocluster)는 pH 민감성 나노입자(PEG-PABI)에 성공적으로 결합되어 좁은 크기 분포로 약 120nm의 입자 크기를 생성했습니다. 이중 약물 부하 나노입자(Dox/GNC 부하 PEG-PABI 미셀(Dox/GNC-M))는 반복적인 NIR 레이저 노출 후 일관된 pH 민감성 특성과 발열 효율을 보였습니다. 특히 GNC-M은 높은 광열 변환 효율을 유지하면서 광열 안정성이 향상되었습니다. GNC-M 농도, 조사광 노출 시간, 광원 강도가 증가할수록 발열량이 증가하여 항암 효과가 증가하였습니다. Dox를 GNC(Dox/GNC-M)로 캡슐화했을 때 산성 pH 조건에서 더 빠른 약물 방출 속도와 U87MG 세포에 대한 강력한 시너지 효과가 관찰되었습니다. Dox/GNC-M 시스템을 생체 내 연구로 확장했을 때 근적외선 조사 하에서 종양 조직의 온도를 효과적으로 상승시켰으며 뛰어난 항암 효과를 보였습니다. 결론적으로, pH 민감성 나노입자에 로딩된 독소루비신과 금 나노클러스터로 구성된 유망한 pH 민감성 화학-광열 조합제인 Dox/GNC-M이 개발되었습니다. 이중 약물이 탑재된 나노입자는 반복적인 근적외선 레이저 노출 후 일관된 pH 민감성과 발열 효율을 보였습니다. Dox/GNC-M 시스템은 산성 pH 조건에서 더 빠른 약물 방출 속도와 U87MG 세포에 대한 강력한 시너지 효과를 입증했습니다. 또한, 이 시스템은 근적외선 조사 하에서 종양 조직의 온도를 효과적으로 상승시켜 생체 내에서 우수한 항암 효과를 보여주었습니다. 특히 GNC-M의 통합은 높은 광열 변환 효율을 유지하면서 광열 안정성을 향상시켜 이전 금 나노입자의 단점을 해결하여 Dox/GNC-M 시스템이 산성 종양을 대상으로 하는 암 치료를 위한 유망한 치료 전략이 되었습니다.
Photo-based nanomedicine has become increasingly popular in both imaging and treatment. Optical imaging (OI) and phototherapy (PT) are two sectors that have made use of light's ability to transform its energy into various forms for diagnostic and therapeutic purposes. As nanotechnology advances, the...
Photo-based nanomedicine has become increasingly popular in both imaging and treatment. Optical imaging (OI) and phototherapy (PT) are two sectors that have made use of light's ability to transform its energy into various forms for diagnostic and therapeutic purposes. As nanotechnology advances, there are many benefits that can help with OI and PT issues. The combination of photothermal therapy and chemotherapy has been considered a promising strategy for improving the excellent antitumor activities of these treatments. In this study, a pH-sensitive drug carrier composed of a poly(ethylene glycol)-poly[(benzyl-L-aspartate)-co-(N-(3-aminopropyl)imidazole-L-aspartamide)] (PEG-PABI) system for chemo-photothermal combination therapy against a brain tumor model was developed. In addition, this new simple type of pH-sensitive chemo-photothermal combination agent capable of repeated exposures to a near-infrared (NIR) laser was prepared and evaluated its anticancer efficacy in vitro and in vivo. Doxorubicin (Dox) and gold nanoclusters (GNCs) were successfully co-loaded into pH-sensitive nanoparticles (PEG-PABI), resulting in a particle size of approximately 120 nm with a narrow size distribution. The dual drug-loaded nanoparticles (Dox/GNC-loaded PEG-PABI micelles (Dox/GNC-M)) showed consistent pH-sensitive properties and heat generation efficiency after repeated NIR laser exposure. In particular, GNC-M has improved photothermal stability while maintaining high photothermal conversion efficiency. As the concentration of GNC-M, irradiation light exposure time, and light source intensity increased, the amount of heat generated, and the anticancer effect increased. When Dox was encapsulated with GNCs (Dox/GNC-M), a faster drug release rate under acidic pH conditions and a strong synergistic effect against U87MG cells were observed. When the Dox/GNC-M system was extended to in vivo studies, it effectively increased the temperature of the tumor tissue under near-infrared irradiation and showed excellent anticancer efficacy. In conclusion, a promising pH-sensitive chemo-photothermal combination agent, Dox/GNC-M, consisting of doxorubicin and gold nanoclusters loaded into pH-sensitive nanoparticles has developed. The dual drug-loaded nanoparticles showed consistent pH-sensitive properties and heat generation efficiency after repeated near-infrared laser exposure. The Dox/GNC-M system demonstrated a faster drug release rate under acidic pH conditions and a strong synergistic effect against U87MG cells. Moreover, the system effectively increased the temperature of the tumor tissue under near-infrared irradiation, demonstrating excellent anticancer efficacy in vivo. In particular, the incorporation of GNC-M has addressed the shortcomings of previous gold nanoparticles by improving their photothermal stability while maintaining high photothermal conversion efficiency, making the Dox/GNC-M system a promising therapeutic strategy for the treatment of cancer targeting acidic tumors.
Photo-based nanomedicine has become increasingly popular in both imaging and treatment. Optical imaging (OI) and phototherapy (PT) are two sectors that have made use of light's ability to transform its energy into various forms for diagnostic and therapeutic purposes. As nanotechnology advances, there are many benefits that can help with OI and PT issues. The combination of photothermal therapy and chemotherapy has been considered a promising strategy for improving the excellent antitumor activities of these treatments. In this study, a pH-sensitive drug carrier composed of a poly(ethylene glycol)-poly[(benzyl-L-aspartate)-co-(N-(3-aminopropyl)imidazole-L-aspartamide)] (PEG-PABI) system for chemo-photothermal combination therapy against a brain tumor model was developed. In addition, this new simple type of pH-sensitive chemo-photothermal combination agent capable of repeated exposures to a near-infrared (NIR) laser was prepared and evaluated its anticancer efficacy in vitro and in vivo. Doxorubicin (Dox) and gold nanoclusters (GNCs) were successfully co-loaded into pH-sensitive nanoparticles (PEG-PABI), resulting in a particle size of approximately 120 nm with a narrow size distribution. The dual drug-loaded nanoparticles (Dox/GNC-loaded PEG-PABI micelles (Dox/GNC-M)) showed consistent pH-sensitive properties and heat generation efficiency after repeated NIR laser exposure. In particular, GNC-M has improved photothermal stability while maintaining high photothermal conversion efficiency. As the concentration of GNC-M, irradiation light exposure time, and light source intensity increased, the amount of heat generated, and the anticancer effect increased. When Dox was encapsulated with GNCs (Dox/GNC-M), a faster drug release rate under acidic pH conditions and a strong synergistic effect against U87MG cells were observed. When the Dox/GNC-M system was extended to in vivo studies, it effectively increased the temperature of the tumor tissue under near-infrared irradiation and showed excellent anticancer efficacy. In conclusion, a promising pH-sensitive chemo-photothermal combination agent, Dox/GNC-M, consisting of doxorubicin and gold nanoclusters loaded into pH-sensitive nanoparticles has developed. The dual drug-loaded nanoparticles showed consistent pH-sensitive properties and heat generation efficiency after repeated near-infrared laser exposure. The Dox/GNC-M system demonstrated a faster drug release rate under acidic pH conditions and a strong synergistic effect against U87MG cells. Moreover, the system effectively increased the temperature of the tumor tissue under near-infrared irradiation, demonstrating excellent anticancer efficacy in vivo. In particular, the incorporation of GNC-M has addressed the shortcomings of previous gold nanoparticles by improving their photothermal stability while maintaining high photothermal conversion efficiency, making the Dox/GNC-M system a promising therapeutic strategy for the treatment of cancer targeting acidic tumors.
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