دانلود ترجمه مقاله نانوکمپوزیت اکسید آهن-اکسید گرافن کارکردی برای دارورسانی هوشمند بصورت مغناطیسی – اسپرینگر ۲۰۱۲

نانوکمپوزیت اکسید آهن-اکسید گرافن کارکردی برای دارورسانی هوشمند بصورت مغناطیسی، فوتوترمال تراپی و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی

A Functionalized Graphene Oxide–Iron Oxide Nanocomposite for Magnetically Targeted Drug Delivery, Photothermal Therapy, and Magnetic Resonance Imaging

چکیده

مقدمه

مواد و روش

سنتز GO–IONP

سنتز GO–IONP–PEG

تعیین بارگذاری و آزادسازی دوکسوروبیسین (DOX)

آزمایشات سلولی

تصویربرداری MR

نتایج و بحث

ساخت GO–IONP–PEG

خواص مغناطیسی GO–IONP–PEG

بارگذاری دارو و رهاسازی با GO–IONP–PEG

توکسیسیتی در محیط آزمایشگاه

دارو رسانی هدفگذاری شده بصورت مغناطیسی

فوتوترمال تراپی هدف گذاری شده بصورت مغناطیسی

تصویربرداری MR در بافت زنده

نتیجه گیری

چکیده

گرافن دو بعدی و نانومواد کامپوزیتی آن دارای ویژگی های فیزیکی و شیمیایی جالبی هستند و در سال های اخیر بسیار بررسی شده اند. ما در این پژوهش نانوکامپوزیت هیبرید اکسید آهن اکسید گرافن پارامغناطیسی چندکارکردی (GO–IONP) را که بعدا توسط یک پلیمر گلیکول پلی اتیلن (PEG) زیست سازگار برای دستیابی به پایداری بالا در محلول های فیزیولوژیکی دارای کارکرد شده بود بررسی کردیم. یک داروی کموتراپی به نام دوکسوروبیسین (DOX) به GO–IONP–PEG بارگذاری شد و کمپلکس GO–IONP–PEG–DOX تشکیل شد که امکان دارو رسانی هدف را از لحاظ مغناطیسی ممکن می سازد. GO–IONP–PEG علاوه بر این، جذب اپتیکال قوی از منطقۀ قابل رویت به منطقۀ مادون قرمز نزدیک (NIR) نشان می دهد و می توان از آن برای قطع موضعی فوتوترمال سلول های سرطان هدایت شده توسط میدان مغناطیسی استفاده کرد. علاوه بر این، تصویر رزونانس مغناطیسی(MR) در بافت زنده موش های سرطانی نیز با استفاده از GO–IONP–PEG به عنوان عامل کنتراست T2 نشان داده می شود. مطالعۀ ما گویای نوید استفاده از نانوکامپوزیت های مبتنی بر GO برای کاربردهای مختلف در ترانوستیک سرطان است.

۴- نتیجه گیری

ما یک نانوکمپوزیت GO اراسته به نانوذرۀ مغناطیسی چندکارکردی با کردبردسازی سطح زیست سازگار ایجاد کردیم. GO–IONP–PEG در محیط های فیزیولوژیکی ثابت بود و هیچ گونه سمیت آشکاری در محیط آزمایشگاه نسبت به سلول ها در غلظت های تست شده از خود نشان نداد. دارورسانی و تیمار فوتوترمال هدافگذاری شده تحت میدان مغناطیسی بیشتر با استفاده از GO–IONP–PEG محقق شد که منجر به از بین بردن گزینشی سلول های سرطان در مناطق بسیار متمرکز شد. آخرین مورد و مهمتر از همه اینکه تصویربرداری MR تومورها در بافت زندۀ موش با استفاده از GO–IONP–PEG به عنوان عامل کنتراست T2 نشان داده شد. در مطالعات آتی، دارورسانی هدفگذاری شده به صورت مغناطیسی و تیمار فوتوترمال به منظور کارایی هر چه بیشتر درمان با هم تلفیق خواهد شد. مطالعات روی تصویربرداری MR و درمان های جدید سرطان با استفاده از GO–IONP–PEG در ازمایشگاه ما همچنان ادامه خواهد داشت. این پژوهش رویکرد ساده ای برای فراهم سازی یک نانوکمپوزیت زیست سازگار با کارکردهای متعدد و پتانسیل بالا در ترانوستیک سرطان به شمار می رود.

Abstract

Two-dimensional graphene and its composite nanomaterials offer interesting physical/chemical properties and have been extensively explored in a wide range of fields in recent years. In this work, we synthesize a multifunctional superparamagnetic graphene oxide–iron oxide hybrid nanocomposite (GO–IONP), which is then functionalized by a biocompatible polyethylene glycol (PEG) polymer to acquire high stability in physiological solutions. A chemotherapy drug, doxorubicin (DOX), was loaded onto GO–IONP–PEG, forming a GO–IONP– PEG–DOX complex, which enables magnetically targeted drug delivery. GO–IONP–PEG also exhibits strong optical absorbance from the visible to the near-infrared (NIR) region, and can be utilized for localized photothermal ablation of cancer cells guided by the magnetic field. Moreover, for the first time, in vivo magnetic resonance (MR) imaging of tumor-bearing mice is also demonstrated using GO–IONP–PEG as the T2 contrast agent. Our work suggests the promise of using multifunctional GO-based nanocomposites for applications in cancer theranostics.

۴- Conclusions

We have developed a multi-functional magnetic nanoparticle-decorated GO nanocomposite with biocompatible surface functionalization. The GO–IONP– PEG was stable in physiological environments and exhibited no obvious in vitro toxicity to cells at the tested concentrations. Drug delivery and photothermal treatment targeted under a magnetic field was further realized using GO–IONP–PEG, achieving selective killing of cancer cells in highly localized regions. Last but not least, in vivo MR imaging of tumors in mice was also demonstrated using our GO–IONP–PEG as the T2 contrast agent. In future studies, the magnetically targeted drug delivery and photothermal treatment will be combined together in an attempt to further enhance therapeutic efficacy. Studies on MR imaging and guided novel cancer therapies using GO–IONP– PEG are also ongoing in our laboratory. This work presents a simple approach to prepare a graphenebased biocompatible nanocomposite with multiple functionalities and great potential in cancer theranostics.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

نانوکمپوزیت اکسید آهن-اکسید گرافن کارکردی برای دارورسانی هوشمند بصورت مغناطیسی، فوتوترمال تراپی و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی

A Functionalized Graphene Oxide–Iron Oxide Nanocomposite for Magnetically Targeted Drug Delivery, Photothermal Therapy, and Magnetic Resonance Imaging