Использование ультразвука и газонаполненных plga наночастиц для локальной доставки антираковых препаратов

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Медицина


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УЛЬТРАЗВУКА И ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ PLGA НАНОЧАСТИЦ ДЛЯ ЛОКАЛЬНОЙ ДОСТАВКИ АНТИРАКОВЫХ ПРЕПАРАТОВ
'-Андреев В.Г. 2Есеналиев Р.О., 2Чумакова О.В., 2Циценайте И.
'-Физический факультет МГУ, каф. акустики. Москва, Ленинские Горы д. 1 стр. 2., 2Center for Biomedical Engineering, UTMB, University of Texas Medical Branch, Galveston, TX 77 555
E-mail: andreev@acs366. phys. msu. ru
В последние годы достигнут существенный прогресс в создании эффективных антираковых препаратов. Снабженные антителами, лекарственные препараты нового поколения способны селективно накапливаться в определенной раковой опухоли, что значительно повышает эффективность химиотерапии. Однако указанные препараты имеют значительный молекулярный вес, и следовательно, большой размер, что увеличивает время их диффузии из кровеносной системы в опухолевую ткань и препятствует быстрому проникновению через клеточные мембраны. Проводимость мембраны можно значительно увеличить путем механического воздействия на нее. Локальное воздействие может быть реализовано при акустической кавитации, когда пульсации газовых пузырьков вблизи мембраны деформируют ее поверхность и создают кратковременные повреждения. В качестве зародышей кавитации могут служить газонаполненные наночастицы, заключенные в жесткую оболочку. Наночастицы хорошо проникают в ткань опухоли в связи с наличием пор в кровеносной системе злокачественных опухолей с размерами порядка 200−350 нм. В нашей работе использовались полимерные PLGA Poly (D, L-lactide-co-glycolic acid) наночастицы с размерами порядка 200 нм, заполненные воздухом. PLGA частицы изготавливались путем создания мелкодисперсной полимерно-маслянной эмульсии с последующим высушиванием маслянного ядра при низкой температуре в условиях вакуума. Нанофракция с размерами частиц около 200 нм получалась при фильтрации водного раствора полученных частиц через 0. 2-микронный фильтр. Порог инерционной кавитации на частоте 1 МГц, измеренный в физрастворе наночастиц (5 мг/мл) при облучении его ультразвуковыми импульсами длительностью 30 мкс, составил 2.4 МПа, что в 5 раз ниже порога, полученного в чистом физрастворе. Эксперменты по трансфекции P-Gal плазмиды в клетки линии MCF-7 проводились при амплитуде давления 8 атм, что было ниже порога инерционной кавитации, но достаточной для возбуждения интенсивных колебаний наночастиц. Было показано, что уровень экспрессии плазмиды в клетках в композиции pCMV/beta-gal/PLGAnano/jet PEI существенно повышался при облучении ультразвуком. Эксперименты in vivo проводились с использованием бестимусных мышей, имеющих рак простаты (DU-145) или рак молочной железы (MCF-7). Опухоль облучалась фокусированными ультразвуковыми импульсами частотой 1 МГц, длительностью 30 мкс и частотой повторения 20 Гц, при этом кавитационная активность в опухоле контролировалась по уровню шума, возникающего при схлопывании кавитационных пузырьков. Кавитационный шум на частоте 5 МГц детектировался другим УЗ преобразователем, установленным конфокально с излучателем. 120 мкл физраствора с наночастицами (концентрация 5 мг/мл) вводился в хвостовую вену мыши, и измерялись порог кавитации и кавитационная активность в течение времени. Наибольшая кавитационная активность фиксировалась сразу после ввода наночастиц, но уровень ее был значительно ниже, чем при введении эквивалентной дозы контрастного агента Optison. Однако был зафиксирован высокий уровень кавитации при облучении той же самой опухоли через 24 часа после первого эксперимента, что соответствовало гипотезе о накоплении наночастиц в раковой опухоли.
ULTRASOUND AND GAS-FILLED PLGA NANOPARTICLES FOR LOCALIZED DELIVERY OF
ANTI-CANCER DRUGS AND GENES
Valery G. Andreev1'-2, Olga V. Chumakova2, Inga Cicenaite2, Rinat O. Esenaliev2'- '-Moscow State University, Physics Department, 2Center for Biomedical Engineering, UTMB, University
of Texas Medical Branch, Galveston, Texas 77 555
Feasibility of employment of focused ultrasound in combination with PLGA gas-filled nanoparticles was studied in vitro and in vivo. PLGA nanoparticles in experiments in vivo provide the stable cavitation and can be selectively accumulated in tumor.

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой