نانوژل کیتوزان/ژلاتین حاوی نانوذرات طلا بارگذاری شده با داروی دوکسوروبیسین بعنوان سیستم پاسخ ده آنزیمی برای درمان سرطان سینه
Doxorubicin loaded chitosan/gelatin nanogel containing gold nanoparticles as an enzyme responsive drug delivery system for breast cancer treatment
مجریان: مرضیه فتحی
خلاصه روش اجرا: در طرح پژوهشی حاضر ابتدا نانوذرات طلا در حضور کیتوزان و ژلاتین سنتز شده و در ادامه نانوژل با استفاده از گلیسروفسفات بعنوان کراسلینکر یونی تهیه خواهد شد. خصوصیات فیزیکی وشیمیایی نانوذرات مهندسی شده با استفاده از روش های مختلف شامل FT-IR، UV-Vis، DLS، XRD و TEM بررسی خواهد شد. داروی ضد سرطان دوکسوروبیسن در نانوذرات سنتز شده بارگذاری شده و رهش آن در دما و pH های مختلف و در حضور یکی از آنزیم های متالوپروتئیناز بررسی خواهد شد. زیست سازگاری و اثر بخشی نانوذرات سنتز شده و نانوذرات بارگذاری شده با دارو بر روی سلول های سرطان سینه MCF-7 با استفاده از تست های سلولی آزمایشگاهی شامل MTT و آپتیک سلولی بررسی خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 66349 |
| عنوان فارسی طرح | نانوژل کیتوزان/ژلاتین حاوی نانوذرات طلا بارگذاری شده با داروی دوکسوروبیسین بعنوان سیستم پاسخ ده آنزیمی برای درمان سرطان سینه |
| عنوان لاتین طرح | Doxorubicin loaded chitosan/gelatin nanogel containing gold nanoparticles as an enzyme responsive drug delivery system for breast cancer treatment |
| نوع طرح | گرنت پژوهشی |
| اولویت طرح | توسعه فناوریهای نوین برای دارورسانی |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | خیر |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | سرطان سینه یکی از شایعترین بدخیمی ها در میان زنان ایرانی می باشد که اغلب، در مراحل پیشرفته تر بیماری تشخیص داده می شود.داروهایی که تاکنون برای درمان این سرطان مورد استفاده قرار می گیرد قدرت نفوذپذیری کمتری به عمق توده توموری دارند. به همین دلیل، درمان های دارویی فعلی اثری در کاهش بیماری ندارند. بررسی ها نشان داده اند که در اکثر موارد این دارو ها نه تنها باعث درمان بیماری نمی شوند. بلکه، می توانند عود بیماری را هم به همراه داشته باشند. زیرا، بعد از درمان دارویی، اکسیژن و موادغذایی کافی در اختیار لایه های درونی تومور قرار می گیرد و موجب افزایش تکثیر سلول ها و تولید پروتئین های مقاوم به دارو و در نهایت، باعث مهار پدیده آپوپتوز می شود. نانوتکنولوژی سرطان یکی از جدیدترین گرایش ها در درمان سرطان است. در این میان تنظیم رهش، جذب و مخصوصا محل ویژه اثر دارو از عوامل حیاتی در درمان سرطان است. فناوری نانو به همراه گسترش دامنه آن در زمینه های مختلف علمی، پیشرفت قابل توجهی در کاربردهای زیست پزشکی از جمله روش های نوین تحویل دارو داشته است. در بسیاری از موارد فناوری نانو و پلیمر نسبت به دیگر فناوری ها در زمینه هایی مانند صنعت داروسازی و نوآوری درمانی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. بارگذاری داروها در حامل¬های خاص مانند نانوژل ها علاوه بر حفاظت آنها در برابر عواملی مانند اکسیژن، رطوبت، pH و سایر عوامل محیطی در افزایش فعالیت زیستی آنها و همچنین در فراهم کردن غلظت های مناسب از دارو در محیط نیز موثر است. از جمله ویژگی های منحصربفرد نانوژلها، پاسخ به تحریکات محیطی و رهاکردن دارو و تحویل آن به مکان هدف می باشد. کیتوزان به طور گسترده در تهیه نانوژل ها برای دارورسانی مطالعه و بررسی شده است. از جمله خواص ارزنده این پلیمر که آن را برای مقاصد دارورسانی در بدن مناسب ساخته است، زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری و زیست چسبندگی بالای آن است. اخیرا کاربردهای زیادی برای نانوذرات طلا در درمان سرطان کشف شده است. نانوردها، نانوکره ها، نانوشل ها و نانوقفسه های تابش شده با امواج مناسب می توانند سلول های سرطانی را از بین ببرند. نانوذرات طلا به طور وسیعی در تخریب سلول سرطانی عمل می کنند. همچنین از لیزر می توان برای حرارت دادن نانوذرات طلا استفاده کرد. نانوذرات حرارت داده شده، گرما را برمی گردانند و سلول سرطانی را تخریب می کنند. ژلاتین بعنوان یک پلیمر طبیعی تغییریافته کلاژن هست. ترکیب کیتوزان/ژلاتین ساختار مشابهی به گلیکوزآمینوگلیکانها و کلاژن دارند و می توانند ترکیب طبیعی ماتریکس خارج سلولی را شبیه سازی کنند و در نتیجه محیط مناسبی برای رشد و زنده مانی سلول ها را فراهم کنند. سیستم نوین تحویل داروی طراحی شده در این مطالعه حساس به آنزیم های متالوپروتئیناز ماتریکس خارج سلولی بوده و می تواند متناسب با غلظت آنزیم های متالوپروتئیناز در محیط تومور منجر به رهش کنترل شده داروی ضدسرطان در پاسخ به تغییرات دما و pH شود. هدف از این پژوهش طراحی یک سیستم جدید تحویل دارو حساس به آنزیم بر پایه پلیمر های طبیعی کیتوزان/ژلاتین است که حاوی مقادیر مشخصی از داروی دوکسوروبیسین می باشد و می تواند متناسب با دما، pH و غلظت آنزیم های متالوپروتئیناز ماتریکس خارج سلولی محیط منجر به رهش کنترل شده دارو در محل هدف شود. |
| اهداف اختصاصی | سنتز نانوژل کیتوزان/ژلاتین حاوی نانوذرات طلا و بارگذاری داروی دوکسوروبیسین -ارزیابی رهش دارو در شرایط مشابه محیط تومور (در حضور و در غیاب آنزیم) -بررسی سمیت سلولی بر روی سلول های سرطان سینه MCF-7 |
| چکیده انگلیسی طرح | In the proposed project gold nanoparticles will be synthesized in the presence of chitosan/gelatin and then nanogel will be prepared via ionic crosslinking method via β-glycerophosphate. Doxorubicin (DOX) will be incorporated within the nanogel crosslinking process. Structural characterization of the prepared hybrid nanogel will be done by different methods such as Fourier transform infrared (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD) analysis. Particle size distribution and zeta potential of the prepared NPs will be determined by dynamic light scattering (DLS), Zetasizer. The morphology of the prepared nanogel will be studied using transmission electron microscopy (TEM). The amount of loaded and released drug from NPs will be analyzed using UV absorbance at different temperatures, pH values, and enzyme concentration. Drug-loaded NPs were placed in dialysis tubing and suspended in the sink medium (PBS) with one metalloproteinase MMP enzymes. In addition, the release of the drug from NPs will be evaluated in the absence of MMP. At different time intervals, an aliquot of medium will be removed, replaced with a fresh medium, and followed by a UV spectroscopy method. The cytotoxicity of prepared hybrid nanogel, DOX-loaded nanogel, and DOX alone will be investigated against the MCF7 breast cancer cell line. Cells will be cultured at 37 °C and 5% CO2 in a specific medium and will be supplemented with 10% fetal calf serum and 1% penicillin-streptomycin. The cells will be harvested at 80% confluency and cultivated in a 96-well plate and grown for 24 h at 37 ˚C and 5% CO2. Then, the culture medium will be removed and cells will be treated with the prepared NPs with medium including the enzyme or complete medium alone. The cytotoxicity of the NPs will be investigated via MTT assay. The cellular uptake of as-prepared NPs in cancer cells will be determined by labeling the NPs with FITC (fluorescein isothiocyanate) through the conjugation reaction between amino groups of NPs and FITC via flow cytometry. The apoptotic effect of NPs on cancer cells will be determined after 48 h treatment using flow cytometry in order to detect the total live cell and apoptotic cell populations. |
| کلمات کلیدی | کیتوزان: پلیمر طبیعی با زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری بالا ژلاتین: پلیمر طبیعی مشابه کلاژن نانوژل: نانوذرات پلیمری کراسلینک شده پاسخده آنزیمی: تغییر خصوصیات در پاسخ به نوع و غلظت آنزیمی خاص |
| ذینفعان نتایج طرح | در صورت حصول نتایج رضلیت بخش، سیستم دارورسانی تولید شده می تواند برای درمان موثر بیماری سرطان سینه مورد استفاده قرار بگیرد. |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| مرضیه فتحی | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| اعظم صفری | همکار اصلی |
| الهه دلیرعبدالهی نیا | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر استفاده از نانوژل هیبریدی ژلاتین/کیتوزان حاوی نانوذرات طلا برای دارورسانی دوکسوروبیسین برای درمان سرطان سینه موثر بود.متن خبر نانومواد به دلیل خصوصیات منحصر به فرد خود توجه ویژه ای را در دارورسانی موثر و هدفمند جلب کرده اند. در این کار پژوهشی نانوژل های بر پایه ی مواد طبیعی شامل کیتوزان، نانوذرات طلا و ژلاتین تهیه شده و برای دارورسانی هدفمند داروی ضدسرطان دوکسوروبیسین برای از بین بردن سلول های سرطان سینه، مورد ارزیابی قرار گرفته اند. با توجه به بررسی های آزمایشگاهی انجام یافته وجود ژلاتین باعث می شود رهش داروی دوکسوروبیسین در سلول های سرطانی که در محیط آنها آنزیم های خاصی وجود دارد، بطور موثر و هدفمند در محل سرطان صورت بگیرد و منجر به افزایش اثرات درمانی داروی ضد سرطان شود. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
