국가 선진 산업 과학 기술 연구소 [Ishimura Kazuhiko의 회장] (이하 "AIST"로 언급) Nanomaterial Research Division [Hara Shigeki 회장 Hara Shigeki] Nanobiomaterial 응용 프로그램 Nakamura Maki, CONCNT FUNTURE CONTROL, COLLACA MASAKA, MASAKA, MASAKA, VESITINGSITERSER와 함께 COLLATIO Saito Naoto, Biomedical Research Institute, Shinshu University의 주요 징계 퓨전 연구 그룹 (이하 "Shinshu University");Osteoclast의 억제제를 포함하는 바카라 족보 복합체를 개발했습니다 이 복잡성은 약물의 효과의 증가를 확인했으며, 전이성 뼈 종양의 치료에 유용 할 것으로 예상된다
전이성 뼈 종양에서, 파골 세포 증식을 억제하면 뼈 파괴를 줄이고 통증을 완화시켜 환자의 삶의 질 (QOL)이 향상 될 것으로 예상됩니다 이 기사에서는 Ibandronate를 사용하여 Osteoclast 억제제 인 Ibandronate의 효과를 증가 시켰습니다Carbon Nanohornand인산 칼슘새로 준비되었습니다 이 바카라 족보 콤플 렉스는 ibandronate 단독의 사용과 비교하여 소량으로 파골 세포의 성장을 억제 하였다 이 바카라 족보 복합체는 Ibandronate의 효능이 증가한 새로운 전이성 뼈 종양 치료의 발달에 기여할 것으로 예상된다
이 기술에 대한 세부 사항은 2021 년 1 월 7 일 (Eastern Standard Time)에 미국 화학 학회에서 이용할 수 있습니다ACS 응용 재료 및 인터페이스
파골 세포 억제제-캡슐화 된 바카라 족보 콤플 렉스 (왼쪽 상단), 전자 현미경 사진 (왼쪽 하단), 파골 세포의 예상 역할 (오른쪽)
뼈와 파골 세포를 만드는 조골 세포는 균형 잡힌 방식으로 균형 잡힌 방식으로 작동하여 건강한 뼈를 유지합니다 한편, 뼈에 도달하는 암 세포가 전이성 뼈 종양을 형성하고 전이성 뼈 종양을 형성 할 때, 파골 세포가 활성화되고 뼈 흡수가 진행되어 뼈가 깨지기 쉬워서 골절과 심한 통증을 유발하여 환자의 QOL이 현저하게 감소합니다 또한, 암-성장 단백질은 깨진 뼈에서 방출되어 암 진행을 초래합니다 파골 세포 억제제비스포스포네이트뼈 표면에 강하게 흡착되며 뼈 성분과 함께 파골 세포에 의해 흡수되어 세포 사멸을 유도합니다 파골 세포를 감소시키는 것은 뼈 흡수를 감소시켜 뼈 파괴와 통증을 감소시키고 암 세포의 성장을 억제 할 것으로 예상 될 수 있습니다 그러나, 비스포스포네이트는 정맥으로 투여되기 때문에, 전신 순환으로부터의 심각한 부작용도보고되었고, 소량의 비스 포스 포네이트가 효과적 일 수있다약물 전달 시스템실용적으로 사용하십시오
AIST는 약 100 nm의 직경을 갖는 구형 구조를 갖는 탄소 바카라 족보 호른 어셈블리를 고려했으며, 고재 재료 흡착 능력은 약물 전달 시스템의 약물 담체로서 유용하며, 이전에 약물 전달 시스템에서 적용 할 수있는 탄소 바카라 족보 호른에 대한 표면 변형 및 약물 컨쥬 게이션 기술을 개발했다2008 년 9 월 23 일에 발표 된 Aisode Press) 또한, 뼈의 주요 무기 성분이며 우수한 바이오 아프리티 성을 나타내는 인산 칼슘의 하위 마이크로 미터 크기 입자에 대한 바카라 족보 미터에서 약물 운반체로 유용하며 약물 및 항 박테리아 제로 복합 입자를 생산하기위한 기술을 개발했습니다 (AIST : 은산 인산염 복합 바카라 추천의 합성을위한 기술) 한편, Shinshu University는 탄소 바카라 족보 튜브와 같은 바카라 족보 카본 재료를 사용하여 파골 세포 억제제를 연구하고 개발해 왔습니다 (Shinshu University Press 2014 년 4 월 18 일 발표)
이번에는 우리는 카본 바카라 족보 호른을 약물 담체로 사용하여 비스포스포네이트와 활용하여 효과를 높이고 부작용을 줄이는 것을 목표로했다
또한,이 연구 및 개발은 일본 과학 촉진, 기본 연구 (a) "암 전이성 뼈 환경을 공간적이고시기 적절하게 제어하는 생물 활성 부가 탄소의 개발 및 안전 평가", Saito Naoto (Shinshu University), 탁월한 연구 (지구)의 성능 입자의 성능에 의해 뒷받침되었습니다 (2021-2022) 및 Nakamura Maki (AIST) 감독 "
이번에는 독성이 낮고 파골 세포로의 흡수에 적합한 크기가 낮은 탄소 바카라 족보 호른 어셈블리를 약물 담체로 사용 하였다 탄소 바카라 족보 호른 및 인산 칼슘 복합 입자에 대한 AIST의 표면 변형 및 약물 컨쥬 게이션 기술을 사용하여, 우리는 탄소 바카라 족보 호른을 이반 트로 네이트와 결합하여 칼슘 포스페이트를 중재함으로써 탄소 바카라 족보 호른을 이반로 네이트와 결합하여 파골 세포 억제제-캡슐화 된 바카라 족보 복합체 (바카라 족보 복합체)를 만들었다 강력한 소수성 그룹이없는 Ibandronate는 고소한 소수성 탄소 바카라 족보 호른에 흡착되지 않기 때문에 직접 공액으로 접을 수 없기 때문에, 이반 드로 네이트와의 높은 친화력을 갖는 인산 칼슘을 매개함으로써 컨쥬 게이션이 달성되었다 탄소 바카라 족보 호른 및 이반로 네이트는 인산 칼슘에 대한 원료로서 작용하는 이온 성 수용액 (칼슘 이온, 포스페이트 이온 등)에 첨가 될 때, 탄소 바카라 족보 호르노, 이반 드로 네이트 및 칼슘 포스페이트의 세 가지 성분으로 구성된 파골 세포 억제제-캡슐화 된 바카라 족보 복합체의 원료 역할을하는 경우 그림 1은 전자 현미경 사진 및 바카라 족보 복합물의 원소 분포를 보여줍니다
그림 1 스캐닝 전자 현미경 사진 (왼쪽), 변속기 전자 현미경 사진 (중간), 탄소 (C, 녹색) 및 칼슘 (CA, 핑크) (오른쪽)
Shinshu University에서는 파골 세포를위한 모델 인 세포가 배양되었고, 이번에 개발 된 바카라 족보 복합체 분산이 추가되어 바카라 족보 복합체의 세포에 미치는 영향을 평가했습니다 바카라 족보 복합체는 세포 내에서 다수로 취해서 세포 생존을 감소시키는 세포-억제 효과를 나타냈다 (도 2, 적색) 첨가 된 바카라 족보 복합체 단독에 함유 된 것과 거의 동일한 농도에서 탄소 바카라 족보 호른 및 이반 드로 네이트가 첨가 될 때 세포 억제 효과가 관찰되지 않았기 때문에 (도 2, 녹색 및 청색),이 반도 레이트의 파골 세포 억제 효과가 컨쥬 게이션으로 인해 증가했다고 말할 수있다 세포에 포함 된 바카라 족보 복합체는이다Lysosome라는 장기에 축적됩니다 (그림 3 왼쪽) 리소좀 내부는 약한 산성으로 유지되며, 포스페이트 칼슘은 중성에서 약한 산성 환경에서 중성에서 약한 산성 환경이 리소좀으로 점차 변화함에 따라 iBandronate (도 3)를 방출함으로써 파골 세포 사멸 (오른쪽)을 초래함에 따라 반찬성을 증가시킨다 따라서, 이번에 개발 된 바카라 족보 복합체가 전이성 뼈 종양의 부위에 국소 적으로 투여된다면, 암 세포에 의해 활성화 된 파골 세포에 적극적으로 통합 될 것이며, 소량의 양으로, 이반 트로 네이트에 의한 송아지 세포 억제 효과를 효율적으로 활성화 할 것으로 예상되며, 전신 부작용을 감소시킬 것으로 예상되며, 이들은 전이성을 줄일 가능성이있다
그림 2도 2 세포 생존 성 파골 세포 억제제를 첨가 한 바카라 족보 복합체, 탄소 바카라 족보 호른 및 ibandronate (샘플 프리 시스템 없음 시스템을 사용하여 100%로 계산)
그림 3 파골 세포에 포함 된 파골 세포 억제제-캡슐화 된 바카라 족보 복합체의 예상 세포 내 행동의 개략도
지금, 우리는 동물 실험 및 기타 요인을 통해 효과를 확인할 것이며, 이러한 검증에 기초하여, 우리는 파골 세포 억제제-캡슐화 된 바카라 족보 복합체의 구조와 구성을 더욱 최적화하고, 더 효율적으로 구체적으로 통합하기 위해 개선하고, 또한 약물의 효과를 개선시키기 위해 사용된다 애플리케이션
종이 제목 : 매개체로서 인산 칼슘을 사용하여 제조 된 Ibandronate-loaded Carbon Nanohorn은 대 식세포 및 파골 세포에 미치는 영향
저자 : Maki Nakamura, Katsuya Ueda, Yumiko Yamamoto, Kaoru Aoki, Minfang Zhang, Naoto Saito, Masako Yudasaka
잡지 이름 :ACS 응용 재료 및 인터페이스
doi :https : //dxdoiorg/101021/acsami0c20923