کاربرد نانوترکیب اکسید منگنز با پوشش پلی ایتاکونیک اسید نشاندار شده با متوتروکسات در تصویربرداری تشدید مغناطیسي و رادیوتراپی
چکیده
در این مطالعه، نانوذرات دی اکسید منگنز(MnO2 NPs) با پلیمرهای زیست سازگار پلی (دی متیل آمینو اتیل متاکریلات - کوایتاکونیک اسید) پوشش و با متوتروکسات(MTX) هدف قرار داده شد تا یک سیستم ترانوستیک هدفمند و کارآمد حساس به pH تولید شود.
MnO2@Poly(DMAEMA-Co-IA) به عنوان یک ماده کنتراست جدید تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) و عامل حساس کننده پرتو برای بهبود کارایی RT در طول درمان سرطان می-باشد. در حالی که نانوذرات هسته MnO2 در این نانوساختار به Mn+2 تفکیک می‌شوند، سیگنال‌های تشدید مغناطیسی T1 را در سلول‌های سرطانی در محیط اسیدی افزایش داده و به عنوان یک حساس‌کننده RT عمل می‌کنند که می‌تواند باعث تجزیه H2O2 درون‌زا در محیط تومور، تولید اکسیژن و غلبه بر هیپوکسی شود. مقاومت RT با هیپوکسی نسبت داده می¬شود. NPهای تثبیت شده به طور کامل از نظر افزایش سیگنال MRI، زمان آسایش، هدف گیری سلولی در شرایط آزمایشگاهی، سمیت سلولی، سازگاری خون، و کارایی RT مورد بررسی قرار گرفتند.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه، نانو کمپلکس‌های بر پایه نانوذرات دی اکسید منگنز پوشش داده شده با پلیمر ایتاکونیک اسید سنتز و تعیین مشخصات شد. داروی متوتروکسات در این نانوحامل‌ها بارگیری و میزان بهره‌وری و ظرفیت بارگیری دارو محاسبه شد. مطالعات سمیت سلولی برای این نانوحامل‌های دارویی بر روی رده¬های سلولی سالم(MCF 10A) و سرطانی(MCF 7) انجام گرفت. محاسبات آسودگی برای نانوکنتراست‌های نشاندار شده با متوتروکسات و همچنین دوتارم به‌عنوان یک ماده کنتراست تجاری محاسبه و مقایسه شد.
یافته¬ها: نانوذرات MnO2@Poly(DMAEMA-Co-IA) و نانوذرات بارگذاری شده با MTX به ترتیب پس از 24 و 48 ساعت، به طور موثرتری نسبت به MTX آزاد از زنده ماندن سلول¬های MCF 7 جلوگیری کردند؛ بدون اینکه سمیت قابل توجهی داشته باشند. علاوه بر این، فعالیت همولیتیک ناچیز نانوسامانه نهایی، سازگاری مناسب با خون را نشان داد. تصویربرداری تشدید مغناطیسی با وزن T1 برای تشخیص جذب افتراقی نانوذرات MnO2@Poly(DMAEMA-Co-IA)-MTX سنتز شده در سلول‌های بدخیم MCF 7 با گیرنده متوتروکسات بالا در مقایسه با سلول‌های سالم MCF 10A با گیرنده متوتروکسات پایین انجام گرفت. در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی، نانوذرات ترانوستیک تولید شده، افزایش کنتراست در پاسخ به pH اسیدی را نشان دادند. همانطور که توسط سنجش¬های آزمایشگاهی نشان داده شده است؛ درمان سلول¬ها با MnO2@Poly (DMAEMA-Co-IA)-MTX قبل از RT در شرایط هیپوکسیک به طور قابل توجهی کارایی درمانی را افزایش داد.