Biologinis mechanizmai Gold nanodalelių radiosensibilizaciją

- Apr 27, 2017-

Pastaraisiais metais, ten buvo didėja susidomėjimas nanomedicinai, tarpdisciplininio srities, kuria siekiama naudoti įvairias nanomedžiagų spręsti iš biomedicinos ir medicinos negalavimų asortimentą.

Vienas toks taikymas yra radiosensitizers už vėžio gydymo gamyba, su aukso nanodalelėmis (BNP), todėl kelią. Tačiau žmogaus organizmas yra taip sudėtinga, kaip ji yra, BNP radiosensitizers ne visai nukentėjo aukštumas, kad iš pradžių buvo tikimasi, ir turi dar padaryti jį į kliniką. Tai nepaisant perspektyvus Ikiklinikinių in vitro ir in vivo.

Iš Airijos mokslininkų komanda paskelbė apžvalgą popieriaus į pagrindinių biologinių mechanizmų BNP radiosensitizers ir kaip į klinikinių tyrimų kliūtys gali būti suskirstyti.

Spinduliuotė yra bendra forma vėžio gydymo, tačiau toksiškumo lygiai, susiję su gydymo apriboti dozavimą. Ten buvo daug tyrimų siekiant atkreipti vėžinių audinių radiacijos, paliekant aplinkinių sveikų ląstelių vieni.

Viena iš tokių būdų yra per terapinių santykiais, kad įvedama medžiaga su dideliu atominis skaičius į tikslines ląsteles. Su savo didelio masinio skaičius, stiprus fotoelektroninę koeficiento ir didelio masinio energijos koeficiento, auksas yra labai perspektyvi kandidatė tokių mechanistinių tikslinio taikymo metodus.


Atsakas streso ir oksidacinio streso mechanizmų


Skiriamas inertinių, auksas yra manoma, kad turi aktyvų paviršių, kuris gali būti panaudota siekiant skatinti ir didinti katalizinio efektyvumą reakcija, kuris gali sukelti padidinimo taikymas reaguojant į streso (ROS) mechanizmus. Poveikis yra didesnis nanodalelių su skersmuo mažesnis nei 5 nm kaip dalelių tokio masto šio didesnis paviršiaus plotas-į-tūrio santykis.

Tačiau kai kurie iš šių mechanizmų yra manoma, kad yra atsakingas už citotoksiškumo poveikį, kad BNP radiosensibilizaciją metodai gali eksponuoti. Tarp iš nanodalelių ir deguonies molekulių paviršiaus sąveika palengvina donorų elektronų perdavimą į deguonies formų ir generuoja superoksido radikalų. Tai gali sukelti ROS gamybą per pernešimo.

Kitos oksidacijos taip pat pabrėžia, gali prisidėti prie citotoksiškumo sukeldama žalą DNR ir ląstelių membranų baltymų ląstelių. Yra daug priežasčių, dėl oksidacinio streso padidėjimas, tačiau labiausiai paplitęs yra iš redokso grupių buvimas danga, teršalai iš gamybos būdo ir oksiduojančių skatinančius savybių iš nanodalelių.

Ląstelės ciklo efektai

Jautrumas ir biologiniai efektai radiacinio poveikio priklauso nuo ląstelės ciklo etape. BNP gali sustiprinti radiosensibilizaciją per ląstelės ciklo sutrikimų ir sukelti apoptozę (ląstelių žūtį). Atsakydama į radiacijos, ląstelės reaguoja į tam tikras pasienio kontrolės postuose ir remontas savo genomo defektus, užkirsti kelią ląstelių žūtį. BNP, skirtingai nuo kitų metalų, buvo parodyta daug keisti ląstelės ciklo skirstymo mechanizmus, o ne tik per sukeltos ląstelių ciklo arešto.

BNP buvo rasta skatinti tam tikrą etapą, žinomas kaip G2 / M fazėje, siekiant paspartinti ląstelių ciklo arešto vėžio ląstelių (DU-145) ir sumažinti rasti šių ląstelių naviko baltymų raišką.

Substi-tuotų siera-BNP buvo naudojamas kaip efektyvių detektoriai vėžinių ląstelių. Apdengtos nanodalelės remtis atsakymą į G2 / M fazes naviko ląstelėse ir sukelti apoptozę. Galų gale, tai buvo nustatyta, kad duoti į aptikimo jautrumą pagal rentgeno apšvitos padidėjimą. Branduoliniai orientuojasi BNP vien taip pat gali sutrikdyti auglio ląstelių perėjimas ir gyventojus, paskatinti apoptozę vėžinių ląstelių.

Pagrindiniai skatinantys veiksniai gauti skirtingus atsakymus į ląsteles per šiuos mechanizmus yra apibrėžta dangos ir dydžio nanodalelių pasirinkimas. Tačiau įvairios koncentracijos, dangos, medžiagos ir ląstelių linijas, kad būtų sunku nustatyti faktinį mechanizmą veiksmų žaidimo metu šių procesų. Ji yra žinoma, kad BNP paskleidimas skatina pakitimus ląstelių kinetiką dėl to, kad G2 / M fazių kaupimo. G2 / M žinoma, kad labiausiai radiosensitive, todėl tokių sankaupų sukelti bendrą padidėjimą radiosensibilizaciją.

DNR pažeidimai ir remontas

BNP sukeltas radiosensibilizaciją gali suteikti alternatyvų mechanizmą per DNR pažeidimus ir remontas. pati radiacija sukelia dvigrandžiame pertraukas DNR ir jų vėlesnis remontas yra būtinas norint išlaikyti ląstelių gyvenimą. Kadangi DNR yra toks svarbus ląstelių dalijimąsi, ji taip pat leidžia pagrindinį gydomąjį tikslą padėti sustabdyti vėžinių ląstelių dauginimąsi.

DNR pažeidimai per BNP sukeltos radiosensibilizaciją įvyksta dviejų stages- pradžioje ir pabaigoje žalą. Anksti DNR pažeidimai, ty 1 valandą po apšvitos, yra dėl to, kad BNP buvimo perinuklearinę regioną švitinimo metu. Kadangi pabaigoje DNR pažeidimus, ty po 24 valandų po švitinimo, įvyksta dėl kito netiesioginio procesų, pavyzdžiui, radikaliai gamybai.

Per įvairių mokslinių tyrimų pastangų, ji buvo įrodyta, kad BNP gali įtakoti remonto mechanizmą ląstelių ir sukelti likutinė žalą. Tačiau manoma, kad ne visi BNP procesai sekti tą patį mechanizmą ir gali sukelti skirtingus remonto kinetikos skirtingų ląstelių linijų.

BNP gali skatinti dozės didinimą ir padidinti dviviečiai skiedrelių pertraukas DNR per radiosensibilizaciją metodų, tačiau nuoseklumo ląstelių linijų, spinduliuotės šaltinių ir energijos, gydymo sąlygų ir nanodalelių savybių trūkumas gali sukelti įvairaus rezultatus, kurio metu buvo sunku mokslininkams atkreipti bendrą išvadą dėl šių mechanizmų. Į ateitį, apie tai, kaip įvairūs parametrai gali paveikti DNR pažeidimus ir remontas supratimas galėtų potencialiai nušviesti, kaip BNP remtis DNR pažeidimus ir remontas atsakymą į vėžines ląsteles.

Stebėtojui poveikis BNP radiosensibilizaciją

Be tiesioginių spindulių poveikio, bendravimas tarp ląstelių yra labai svarbu po radiacinio poveikio. Net jei ląstelės nebuvo tiesiogiai paveikti radiacijos, jei jie bendrauti su netoliese veikiamų ląstelių tada jie gali priimti signalus, kurie sukelia jiems veikti taip, lyg jie buvo taikoma tiesioginio spinduliavimo poveikio. Tai yra žinoma kaip pašalinis asmuo poveikį ir gali pasireikšti įvairiais ląstelių tipų.

Dalyvaujančios pašaliniams asmenims, apdoroja signalus, gali sukelti į genų ekspresijos keitimas, žalos DNR ir chromosomų, ląstelių proliferacijos pakitimų, apoptozės arba pokyčių vertimo proceso nešvitinamos ląstelių.

Yra daug tipų signalizacijos molekulių, dalyvaujančių šiuose procesuose, kad būtų išleistas į supančią aplinką ir pasiekti stebėtojui ląsteles arba pasyvios difuzijos, prisijungdamas prie receptorių arba tiesiogiai mobilųjį-to-ląstelių kontakto.

Eksosomų (pūslelių), vykdantys MicroRNA (mirna) yra manoma, kad už tarpininkaujant viduląstelinius signalus tarp vėžinių ląstelių ir pašaliniams asmenims ląstelių katalizatorius. Mikro RNR gali būti didinant arba mažinant reguliavimo po apšvitos, su kai kurių veislių dauginant po radiacijos doze, kuri padidina proliferaciją ir atsparumą vėžinių ląstelių nukreipiant mirties receptorius.

BNP, kartu su kitais metaliniais NPS, buvo nustatyta, kad nutraukia ląstelėje kelius, susijusias su ląstelių signalizacijos, net tada, kai nėra spinduliuotė yra. Iš BNP buvimas gali sukelti atsakymų priklausomai nuo jų dydžio, formos ir danga serijos. Supratimas kurios turi įtakos signaliniai keliai yra ateitis atlygis, bet gali sukelti didesnį supratimą apie pašalinių asmenų ir radiosensibilizaciją poveikį.

Toksiškumas BNP

Kaip ir su bet terapinio gydymo, toksiškumo, ir dar svarbiau citotoksiškumo forma, yra pagrindinis veiksnys, kuris gali turėti įtakos gydymo sėkmę. Šiuo metu yra netikrumo BNP lygį toksiškumo lygis. Masiniai auksas yra labai saugus, bet tam tikri modifikuotas BNP eksponuojami nenaudojamos citotoksiškumo laipsnio.

Dydis, koncentracija, ląstelių tipas ir apdorojimo laikas yra pagrindiniai parametrai, kad mokslininkai apsvarstyti, kai nagrinėjant BNP citotoksiškumo. Dydis yra svarbus veiksnys, kaip labai mažos dalelės gali būti labai toksiški, kadangi didesnės dalelės yra santykinai netoksiška. Didelės koncentracijos BNP rasiu sukelti į ląstelių gyvybingumo sumažėjimas, tačiau mažos koncentracijos neatrodo turėti jokios įtakos.

Kai mokslininkai išmatavo įsisavinimą ir lokalizacija iš ląstelių nanodalelių pagal perdavimo elektroniniu mikroskopu (TEM). Šie metodai paskatino mokslininkus daryti išvadą, kad nanodalelės neturi prigimties toksiška žmogaus ląstelių. Tačiau ji taip pat buvo pažymėta, kad potencialus modifikacija nanodalelių jų aplinka yra svarbus veiksnys, nes tai gali sukelti didelių svyravimų, kurie galėtų pakeisti jų pritaikymo klinikiniam naudojimui.

Galimas būdas patikrinti toksiškumą ir klinikinę gyvybingumą BNP ateityje yra keičiant esamas technologijas. Mokslininkai sukūrė greitą ir veiksmingą vivo žinomas kaip "ToxTracker". Šiuo metu ji naudojama nustatyti DNR žalą tiesiogiai DNR sąveikos, oksidacinio streso ir bendrojo ląstelės šoko iš kitų metalo oksido ir sidabro pagrindu nanodalelių. Tai gali būti pritaikyti ateityje įtraukti BNP ir padėti išaiškinti ne tik kai kurie iš pagrindinių mechanizmų, bet taip pat savo citotoksinių savybes.



Pora:Kaip padaryti, kad sidabro acetato? Kitas:Sintezė aukso nanodalelių