فرمولاسیون نانوذرات مغناطیسی بارگذاری شده با داروی متوترکسات و بررسی اثرات سمیت سلولی آن

Abstract

مقدمه در سال های اخیر محققان با استفاده از علم نانوتکنولوژی به ویژه نانوذرات مغناطیسی تلاش کرده اند که به دو مشکل اصلی در درمان سرطان، یعنی دارو رسانی اختصاصی به بافت سرطانی و تشخیص زود هنگام بیماری پاسخ دهند. نانوذرات مغناطیسی به واسطه خواص مغناطیسی، نوری، زیست سازگاری و مهندسی سطح آسان مورد توجه قرار گرفته اند. امید است با فرمولاسیون داروها به شکل نانوذرات مغناطیسی بتوان دارویی با توانایی درمانی تشخیصی توام و اختصاصیت بالا به بافت سرطانی ارائه شود.هدف در این مطالعه اثرات سمیت سلولی نانوذرات مغناطیسی آهن بارگذاری شده با داروی متوترکسات روی سلول های سرطانی سینه شامل رده سلولی MCF-7 و سلول های سرطانی ریه شامل رده سلولی A549 مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش کار نانوذرات مغناطیسی آهن با روش حرارتی سنتز گردید و با کمک دوپامین، پلی اتیلن گلیکول و داروی متوترکسات روی نانوذرات بارگذاری شد. سپس شکل و اندازه نانوذرات توسط DLS مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی اثرات سمیت سلولی نانوذرات سنتز شده آزمایش MTT با غلظت های مختلف نانوذرات سنتز شده انجام گرفت و میزان برداشت سلولی نانوذرات به روش فلوسیتومتری مورد بررسی قرار گرفت. و در نهایت، رهش دارو در سه pH مختلف ارزیابی شد.نتایج نتایج نشان داد که در هر دو رده سلولی نانوذرات فاقد دارو نسبت به نانوذرات حاوی دارو سمیت کمتری داشتند. نتایج آزمایش فلوسایتومتری بیانگر برداشت اندکی بیشتر از داروی متوترکسات توسط رده سلولی MCF-7 بود. اما نتیجه برداشت سلولی نانوذرات در هر دو ردهی سلولی تفاوت معناداری با هم نداشتند(p>0.05) و تقریبا به طور کامل توسط سلول های هر دو رده برداشته شده بودند. نتایج حاصل از تست رهش دارو از نانوذرات نشان داد با کاهش pH میزان و سرعت رهش دارو افزایش پیدا میکند. , Introdution through utilization of nanotechnology, especially the magnetic nanoparticles researchers have tried to address the two major difficulties in treating cancer. These two difficulties are exclusive delivery of drug to the cancer tissue and also possibility of early detection of cancer. The magnetic nanoparticles have been under close scientific scrutiny in recent years because of their specific magnetic, optical, and unconventional electronic properties. It is hoped that through formulation of drugs with magnetic nanoparticles steps be taken to come up with drugs having high potential in detection and, at the same time, having highly exclusive deliverance to cancer tissues. Object in the present study, the effects of cellular toxicity of magnetic nanoparticles of iron loaded with zinc methotrexate on breast cancerous cells of MCF-7 type, and lungs cancerous cells A549 type were investigated. Methods it is worth mentioning that magnetic nanoparticles of iron were synthesized through thermal procedure, and with the help of dopamine, polyethylene glycol and methotrexate were loaded on nanoparticles. Then morphologies and sizes of nanoparticles were evaluated through DLS. In order to study the cellular toxicity effect of the synthesized nanoparticles, the MTT assay was performed with different densities of these synthesized nanoparticles. The cellular uptake of nanoparticles was also evaluated by flow cytometry test, and finally, drug release was assessed at three different pH levels.Results the obtained results indicated that in both cell lines, the drug-free nanoparticles were less toxic compared to nanoparticles containing the drug. The results of flow cytometry indicated higher amount of uptake of methotrexate by MCF-7 cell line, but the cellular uptake result of the rest of nanoparticles did not have any significant difference, and almost were entirely up-taken by both cell lines. The results of drug release test from nanoparticles showed that with decreased pH the rate of drug release increases. Conclusions Hitherward, we exposed successful synthesis of the PEGylated MNPs conjugated with MTX, which shown significant inhibitory effects in the both cancer cells lines. Also, our analyses have confirmed pH-dependent release of MTX. Thus, we could suggest as theranostic agents for therapy of different types of malignancy.