pH

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 7818(2023) 이 기사 인용

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본 연구에서는 감마선 조사 방법(Cs-g-PAAm/AuNPs)을 사용하여 아크릴아미드 단량체와 금 나노입자가 접목된 키토산을 기반으로 하는 pH 반응성 나노복합 하이드로겔을 제조했습니다. 나노복합체는 은나노 입자의 층 코팅으로 강화되어 항암제인 플루오로우라실의 제어 방출을 향상시키는 동시에 항균 활성을 높이고 금 나노입자와 결합하여 나노복합체 하이드로겔에서 은나노 입자의 세포 독성을 감소시켜 많은 수의 살상 능력을 향상시켰습니다. 간암세포. 나노복합체 재료의 구조는 FTIR 분광학 및 XRD 패턴을 사용하여 연구되었으며, 이는 준비된 폴리머 매트릭스 내에 금과 은 나노입자가 포집되어 있음을 보여줍니다. 동적 광 산란 데이터는 중간 범위 값의 다분산 지수와 함께 나노 규모의 금과 은의 존재를 보여주었으며 이는 분배 시스템이 가장 잘 작동함을 나타냅니다. 다양한 pH 수준에서의 팽윤 실험을 통해 제조된 Cs-g-PAAm/Au-Ag-NPs 나노복합 하이드로겔이 pH 변화에 매우 반응하는 것으로 나타났습니다. 바이메탈 pH 반응성 Cs-g-PAAm/Au-Ag-NPs 나노복합체는 강력한 항균 활성을 나타냅니다. AuNP의 존재는 AgNP의 세포 독성을 감소시키는 동시에 많은 수의 간암 세포를 죽이는 능력을 증가시킵니다. Cs-g-PAAm/Au–Ag-NP는 pH 7.4에서 95mg/g에 달하는 다량의 플루오로우라실 약물을 함유합니다. 300분 이내에 최대 약물 방출률은 97%입니다. Cs-g-PAAm/Au-Ag-NPs는 캡슐화된 약물을 위의 산성 매질에 고정하고 장내 pH에서 방출하기 때문에 항암제의 경구 전달로 사용하는 것이 권장되었습니다.

암은 많은 생명을 앗아가는 치료하기 어렵고 완고한 질병입니다. 전 세계적으로 매년 천만 건 이상의 사례가 발견됩니다1. 수많은 암 치료법이 있지만 건강한 장기에 대한 부작용은 많고 때로는 치명적입니다2. 따라서 암세포와 감염된 세포의 표적 치료는 부작용과 사용되는 복용량을 줄입니다. 나노복합체는 비전통적이고 안전한 항균제 및 항종양제뿐만 아니라 치료 확산을 추적하고 치료 진행 상황을 측정하는 수단으로 큰 관심을 끌고 있습니다3,4. 나노입자는 화학적 반응성이 매우 높으며 크기가 작기 때문에 표면에 많은 양의 약물을 운반합니다. 크기가 작기 때문에 침전되거나 산화되어 성질을 잃을 수도 있으므로 고분자, 계면활성제, 다당류 등의 안정화제로 보호해야 합니다. 촉매로서의 나노입자의 효과 및 세포 독성 는 사용되는 폴리머의 유형뿐만 아니라 나노입자의 크기와 모양을 포함한 여러 요인에 따라 달라집니다. Ajitha 등은 PVA-AgNP가 PEG-AgNP보다 항균 활성이 더 높다는 사실을 발견했습니다7,8,9. 자극에 반응하고 표적 전달이 더 가능하며 암세포와 미생물을 제거하는 데 더 효과적인 나노캐리어의 생산이 강조됩니다. 고분자 복합재는 다양한 기능성 나노물질의 지능적인 전달을 통해 여러 치료법을 결합할 수 있는 탁월한 운반체를 제공합니다. 연구자들의 노력은 새로운 안전한 항암제나 전략을 생산하는 데 집중되어 왔습니다. 따라서, 외부적 또는 내부적으로 유도되고 나노미터 크기의 물질 및 항암제와 결합(자극-반응)할 수 있는 생체고분자 복합체를 생산하는 데 노력이 집중되었습니다1,10,11. 이온화 가능한 작용기를 함유한 폴리머는 pH 자극 반응 폴리머(SRP) 생산에 사용될 수 있습니다. 선택된 금속 또는 금속 산화물 나노입자와 SRP를 통합하면 자극 반응 나노복합체(SRN)가 생성되며, 이는 특정 질병 영역에서 표적 종양 세포에 대한 치료 반응을 향상시킬 수 있습니다. 금속나노복합체 약물전달은 열, 방사선, pH 변화 등의 자극을 통해 약물, 유전자, 특정 조직이나 기관으로의 계승 등 생리활성 화합물을 켜고 끄는 개념을 기반으로 한다9. pH 반응성 나노복합체 또는 자극 반응성 나노복합체(SRN)는 약물 수송 및 전달 과정에서 가장 성공적이고 효과적인 디자인 중 하나입니다. 감염된 세포는 pH 5~6.5에서 산성인 반면 건강한 세포는 pH 7.4에서 중성입니다. 환경1,3. 고분자에 무기나노물질을 로딩하면 안정성이 향상되고, 효율성이 향상되어 표적 부위에서 약물 방출이 촉진되고13,14 생체 내 혈액 순환 시간이 연장됩니다. 금 나노입자는 질병 치료를 위한 유망한 물질로 떠오르고 있으며, 나노 크기 입자는 다양한 인간 악성 골수 세포에 대해 평가되었습니다. 전이금속은 복합체를 형성하고 결합 및/또는 해리와 산화-환원 화학을 활성화하는 능력으로 인해 백금과 같은 항종양 활성을 가지고 있습니다. 백금 화합물은 암세포를 죽이고 종양의 성장을 억제하는 능력에 대해 사용 및 테스트되었지만 심각한 부작용이 있습니다13,14,15. 은과 금 입자는 또한 박테리아로의 산소 전달을 방해하기 때문에 미생물을 죽이는 이점이 있는 전이 금속입니다2,16. Ag/Au NP는 또한 미생물 표면이나 암세포 표면을 가로지르는 효소의 수송을 방해할 수 있습니다. 그들은 미생물 세포에 들어가서 미생물의 세포 구조를 변화시켜 미생물을 죽이거나 감염된 암세포를 제거할 수 있습니다18. AgNP와 AuNP는 광범위한 스펙트럼의 항균제의 일종이며 암 치료를 위한 유망한 약제 역할을 할 수 있습니다4. 결과는 Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis 및 Pediococcus acidilactici2와 같은 그람 음성 및 그람 양성 박테리아를 다루는 데 상당한 진전이 있음을 보여주었습니다. 정밀 의학에서는 금과 은 입자도 약물 전달제로 사용될 수 있습니다. 은과 금 입자를 결합하면 세포 독성을 줄이는 동시에 미생물과 암세포를 죽이는 효율성을 높일 수 있습니다2,16,19. 은 입자는 보조 인자로서 더 큰 용량을 가지지만 포유류 세포에 대한 세포 독성은 높은 반면, 금 입자는 세포 독성이 거의 없습니다. 따라서 두 분자를 결합하면 활성이 증가하면서 세포독성이 감소합니다. 두 분자를 결합하면 반응 과정이 가속화됩니다. 나노 금속의 모양과 크기의 이점을 활용하려면 입자의 안정성과 활성을 지원하는 키토산과 같은 캡핑제로 보호해야 합니다.