Nano-gels潜在的纳米载体:一个回顾

文摘

正在检验纳米凝胶作为药物运输专家针对癌症细胞/组织,因为容易顺利的适应特征和能力封装药物不同性质的简单的过程。纳米凝胶很容易接收到目标肿瘤细胞,避免聚集在非目标组织从而减少治疗和不安全的症状。然而,我们需要基本临床资料与纳米凝胶,以允许呈现的想法nanogel癌症治疗。本文集中于一些最新发展纳米凝胶的投递代理领域的纳米药物对癌症治疗。

关键字

Nano-medicine、纳米机械、纳米机器人、药物传输、量子点

介绍

已经有足够的研究在水凝胶,描绘了纳米凝胶的水珍惜3 d-polymer系统装备的花费很多生理液体或水,没有带来任何影响到内部网络结构。在过去的几年里增加兴趣水凝胶限制纳米尺寸(1- - - - - -4]。纳米凝胶可以修改,以促进封装各种不同类别的生物活性化合物和各种nanogel应用程序展示他们的适用性作为潜在的纳米载体(1)分散的纳米凝胶具有更大的表面积,为体内nanogel应用程序非常有用。(2)化合物在高或低分子量可以封装在纳米凝胶在生物环境,增加治疗活动增加(5- - - - - -8]。(3)生物制药更有效和准确的药物输送的组织/细胞或横向单元边界纳米凝胶可以是一个有前途的替代。(4)纳米凝胶浮力密度低、高散射坚硬和相当大的药物在水叠加限制的解决方案。(5)地区,不是由水凝胶可以有效得毫不费力地调查的纳米凝胶在静脉输液(8- - - - - -11]。

纳米凝胶可以合并没有药物的药物可以有效地堆成纳米凝胶后,纳米凝胶的平衡和生物液体或水肿胀。因此,药物或治疗代理人不接触任何恶劣环境中合成。组织到体内纳米凝胶后故意把堆叠的治疗药物,细胞或组织内可以移动和放电药物在细胞体内。纳米凝胶混合被完成在脆弱的环境和水的安排。格兰特Self-associating亲水性聚合物封装包bio-macromolecules和有利于合成的纳米凝胶(12- - - - - -17]。化学交联是一个制造nanogel大孔隙大小的方法。为了避免溶解水的爱交联聚合物链在水溶液中纳米凝胶应该存在。不稳定债券中引入水凝胶制备生物可降解水凝胶(18,19]。各种降解债券,如phosphazene、酰胺酯,磷酸酐,碳酸酯和介绍了在高分子链或cross-linkers允许nanogel网络降解[20.]。

尽管亲水的性质,纳米凝胶可以提供对疏水性药物的封装限制;适当的工程聚合物矩阵允许高效的不溶性抗癌药物封装。不溶性抗癌药物引入纳米凝胶对改善其稳定性和溶解性,增加药物的细胞吸收的机会(21- - - - - -23]。研究表明两个少可溶解的抗癌药物,10-hydroxycamptothecin和紫杉醇(PTX)堆叠成纳米凝胶由普朗尼克F127壳交联胶束。纳米凝胶具有明显的和光滑的球形允许药物分散同质聚合物网络(24,25]。

核加载在纳米凝胶

一个小单位核RNA)是一个双链RNA分子包括研讨会核苷酸抑制合成蛋白质编码的信使核糖核酸(mRNA)。特定的蛋白质的核引起基因沉默令人恼火mRNA当它进入细胞。纳米凝胶是一种很有前途的交换任何致病基因,除了专注于特定的细胞/组织。作为基因指导工具核有一种不可思议的补救能力领域的癌症治疗(26- - - - - -29日]。很难在nanogel堆栈siRNA熟练程度高的封装,因为它有效地从nanogel因为溢出的水珍惜属性。核与阳离子辅料巩固提高分子晶格之间的用于牵引和核30.]。聚乙烯亚胺(PEI) nanogel是一个潜在的核投递代理和负电荷siRNA允许形成一个坚实的静电与积极起诉聚乙烯亚胺交联。有意义的poly-ionic复合物也从酶促降解维护核。其他带负电荷的代理用于配位聚胺类和di-oleyltrim-ethyl-ammoniumpropane31日- - - - - -33]。

基于阳离子右旋糖酐纳米凝胶羟乙基丙烯酸甲酯(dex-HEMA)潜在核转运蛋白,核可以精通地堆成他们都由组织/细胞体外,可以传输完美/独特的核细胞胞质。光聚合过程是利用堆栈siRNA为右旋糖酐纳米凝胶的协助下紫外线促使乳液。右旋糖酐纳米凝胶是利用核存储从核可以卸货,有吸引力的时间增加基因沉默的效果。已经占到核与这个镜头更有成效地来到了目标细胞(34- - - - - -39]。光化学内化被用作触发巩固endosomal核泄漏的协助下两亲性敏化。是描述PEGylate阳离子dex-HEMA纳米凝胶与NHS-PEG共价连接的动态组胺纳米凝胶与目标交付siRNA体内。PEGylation后看着,敏捷,(他)——MA-co-AEMA-co-TMAEMA纳米凝胶保持高叠加功能的核。带负电的传播siRNA分子到纳米凝胶发生一步一步的siRNA被纳米凝胶的协助下拟声唱法离子电荷(40- - - - - -45]。

Nanogel肿瘤细胞外pH值的目标

肿瘤组织和健康组织之间的pH值的变化可以作为内部刺激触发释放药物。由于高速率无氧和有氧糖酵解的癌症细胞,肿瘤组织的pH值是轻轻低pH值(6.8)比健康组织(pH值7.4)。研究人员利用乙二醇壳聚糖(GCS)制造一种特殊的pH-sensible drug-carrying系统识别肿瘤pH值(46- - - - - -49]。pH敏感性是实现传播3-diethylaminopropyl iso-thiocyanate (DEAP) gc。DEAP pKb的范围从7.0到7.3类似于肿瘤的pH值。GCS-g-DEAP复杂pH值被用来制造灵敏自组织nanogel含有阿霉素(阿霉素)。阿霉素的释放增加,pH值6.8相比,在正常pH值7.4意味着阿霉素的浓度更高的癌症网站与酸性pH值6.8。这样nanogel将因此增加的治疗活动体内癌症的药物治疗(50- - - - - -56]。推荐,强力霉素GCS-g-DEAP纳米凝胶可以用于加载成功瞄准癌症相关的酸性pH值6.8,也可以用来触发释放endosomal pH值6.0。

Tumoral酸性pH值细胞外主要是追究凌草(ORI),水撤销在中国传统医药抗癌药物。基于一个pH-sensitive chitosan-g-poly (N-isopropylacrylamide) (CS-g-PNIPAm) nanogel作为药物输送系统是由自组装方法。ORI-loaded纳米凝胶有pH-senstive快速药物释放在微酸性条件下(57- - - - - -63年]。药物释放的pH值7.4是缓慢的,而它在低pH值6.0 and6.5增加。ORI-stacked纳米凝胶表现出更多的细胞的细胞毒性和尊重,并用溶液在相同博士ORI-stacked纳米凝胶而不是HepG2细胞的抗癌细胞毒性是令人印象深刻的加剧在pH值6.5与pH值7.4。此外,ORI-stacked纳米凝胶的IC50值较小的pH值在6.5相比,在pH值7.4。此外,ORI-loaded纳米凝胶的IC50值较小的7.4酸碱6.5相比,这表明pH-dependent效应(64年- - - - - -69年]。

聚乙二醇纳米凝胶

PEGylation是改变颗粒表面的共价诱骗,吸附或接枝聚乙二醇(PEG)。聚乙二醇纳米药物在血液停留时间很长一段时间。PEGylation的纳米凝胶不仅提高纳米凝胶的循环时间,还提供了药物加载到肿瘤静脉注射后(70年- - - - - -73年]。也可以通过化学合成聚乙二醇纳米凝胶交联聚(2 N, N - (diethylamino)甲基丙烯酸乙酯)(PEAMA)凝胶核心包围挂钩栅栏层。聚乙二醇纳米凝胶显示更高的稳定性非常稀释和高盐条件下,自组装nano-carriers相比。此外,纳米凝胶显示pH-senstive肿胀/消溶胀过渡的pKa PEAMA凝胶核心周围pH值7.0。这种类型的纳米凝胶deswell基本条件下,酸性条件下膨胀。

Polysaccharide-PEG交叉纳米凝胶(CHPOA-PEGSH)正交磁场物理协会和共价交联酯的合成反应thiol-altered聚(乙二醇)(PEGSH) acryloyl-changed cholesterol-bearing支链淀粉(CHPOA)。配方被静脉注射的小鼠研究血液间隙。CHP纳米凝胶从血液的时间内得到了6小时,而CHPOA-PEGSH纳米凝胶的再循环时间大约40 - 50%的纳米粒子仍在流通6小时后注射后24小时,20 - 30%的纳米粒子保持血液中。CHPOA-PEGSH纳米颗粒的半衰期约为15倍大于半衰期CHP纳米凝胶展示长循环行为的聚乙二醇纳米凝胶(74年- - - - - -79年]。

Stimuli-responsive纳米凝胶

纳米凝胶显示一个阶段进步的举措,因为在外部条件,例如pH、离子质量、温度或电流被称为“stimuli-responsive”纳米凝胶。纳米凝胶膨胀由于溶剂渗透到自由空间和膨胀行为是受到外部诱因的影响,如环境pH值的变化、离子强度或温度(80年,81年]。纳米凝胶显示更快响应能力比传统的水凝胶。Multi-stimuli响应性纳米凝胶更强大在集中治疗癌症与单一的响应性纳米凝胶。

金等人堆放在polypeptide-based阿霉素纳米凝胶的疏水半个正交磁场离子中心。纳米凝胶有很高的药物叠加限制30 w / w %和广泛的小直径70纳米的大小。酶降解的纳米凝胶观察促使加快稳重放电下模仿溶酶体酸性博士阿霉素纳米凝胶表现出增强的抗肿瘤堆放运动与一个自由阿霉素在卵巢肿瘤异种移植小鼠模型输送诱人的转运蛋白等生物可降解的纳米凝胶的使用化疗。阿霉素也加载在甲壳素纳米凝胶控释pH敏感。药物释放研究表明,阿霉素的释放更相比,酸性pH值中性pH值(82年- - - - - -85年]。在第一个小时32%阿霉素被释放,在酸性和中性类似博士但24 h后60%的药物在酸性条件下被释放,而只有约40%是在中性环境中排放。这种区别在放电归因于更高的肿胀nanogel在酸性博士再次在另一项研究阿霉素堆放在双提高响应空nanogel球体pH下属胞内交货。纳米凝胶表现出pH-controlled药物释放概要文件在水溶液中37岁或4 c的累积药物释放进行pH值5.0的3 h(50%)远远高于在pH值为7.4 (20%)。交付系统显示保证在细胞内药物排出酸性endosomal内运输或溶酶体隔间(86年- - - - - -88年]。

细胞内的纳米凝胶

细胞内药物传输是指交付治疗药物到特定的间隔或细胞内的细胞器。这个目标细胞内药物输送带来更高的生物利用度的治疗在其网站的活动,增强了药物影响和减少药物的症状。集中,例如细胞内分布,细胞毒性,细胞使用保证癌症化学疗法(89年- - - - - -91年]。纳米凝胶由于其小尺寸提供细胞内分布的粒子治疗有关细胞使用通过内吞作用和增强的渗透和保留(EPR)的效果。在最近的一项研究中药物纳米凝胶显示增强的力量相比,免费药物接触后M21细胞。有一个重要的发现,细胞暴露在20分钟的EC50值与纳米凝胶是相似的细胞暴露在72 h的免费药物。哦,等人安排了pH-responsive self-sorted nanogel堆满了阿霉素和评估他们对A2780细胞株的细胞毒性(92年- - - - - -94年]。

更好的细胞伪装的FA-CS-PF127 FR overexpressing KB细胞表现出了样品形貌和流血细胞计数。流(流)血细胞计数研究练习检查针对熟练FA-altered nanogel (FA-CSPF127)和检查细胞使用FR-positive KB细胞。是观察FA-CS-PF127熟练运用纳米凝胶在癌细胞,这足总集中一部分是负责更好的KB细胞内化。科学家准备了紫杉醇(PTX)的帮助下加载nanogel壳交联普朗尼克F127胶束的表面(PEI) (F127 /裴nanogel)。的细胞毒性PTX-loaded F127 /裴nanogel研究利用HEPG-2细胞(95年- - - - - -98年]。IC50值数据显示PTX-loaded nanogel显示更高的细胞毒性与自由的药物。空叶酸改变F127 /裴nanogel没有展示重要的杀伤力与自由PTX整个浓度范围相关。的folate-changed PTX-stacked nanogel演示了一个色彩无与伦比的细胞毒性,因为它有一个低得多的IC50值。Folate-changed PTX-stacked nanogel采取精通地分成HEPG-2细胞比non-altered F127 /裴nanogel因为叶酸nanogel表面之间的连接和HEPG-2细胞表面上的叶酸受体。这种合作保证达到更多的药物进入肿瘤细胞给上级抗癌效应(99年,One hundred.]。

结论和未来的纳米

正在检验纳米凝胶作为药物运输专家针对癌症细胞/组织,因为容易顺利的适应特征和能力封装药物不同性质的简单的过程。纳米凝胶很容易接收到目标肿瘤细胞,避免聚集在非目标组织从而减少治疗和不安全的症状。虽然,近几年来支持nanogel密集的研究制造或合成,一些因素正在放缓的过程工业生产的纳米凝胶。这些因素包括低效率的纳米凝胶的体外性质的翻译体内致命性问题,免疫原性,药物动力学和体内模型的可行性,监管和bio-dissemination问题。有相关信息从纳米凝胶的关键要求允许的解释nanogel为癌症治疗现场医学应用。作为药物投递代理纳米凝胶可以提高癌症化疗的效率和效益的癌症患者。

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