Investigation of interactions between biopolymer submicron particles and tumour cells carrying albumin receptors
| Autor: | Chaiwaree, Saranya |
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| Rok vydání: | 2021 |
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| DOI: | 10.17169/refubium-29418 |
| Popis: | Biopolymers are used in medicine, among other things, as a drug carrier due to their biocompatibility, biodegradability, high stability and ability to bind various drugs reversibly. At AG-Bäumler (Charité), a novel procedure for the fabrication of biopolymer particles in the submicron range was developed and published under the name CCD technology. CCD stands for co-precipitation–crosslinking-dissolution. This method delivers protein particles with a homogeneous morphology and a narrow size distribu-tion. Drugs, vitamins, nanoparticles (NP) and enzymes can be included in these parti-cles. Both the entrapment efficiency and the release of the enclosed molecules and / or NPs depend on the biopolymer used and, on the substance to be enclosed. In this work, mainly properties of human serum albumin particles (HSA-MP) loaded with dox-orubicin (DOX) are investigated. The size, zeta potential, morphology of particles as well as the entrapment efficiency and release of doxorubicin were determined. The entrapment efficiency of DOX was 25.6 ± 1.1% from the initially applied amount of the drug. The interaction of DOX-loaded HSA-MP (DOX-HSA-MPs) with human lung car-cinoma cells A549 expressing albumin receptors and non-cancerous human bronchial epithelial cells (BEAS-2B) without these receptors was also investigated. The aim of these experiments was to test the hypothesis that the DOX-HSA-MP reduce the growth of the tumor cells while the growth of the non-cancerous epithelial cells re-mains unaffected. It could be shown that the DOX-HSA-MP are endocytosed by the tumor cells and broken down in the lysosome, whereby the bound doxorubicin is re-leased and the metabolic activity of the A549 tumor cells is reduced by 60% after 72h. Biopolymere dienen in der Medizin u.a. als Drug Carrier aufgrund ihrer Biokompatibilität, Bioabbaubarkeit, hohen Stabilität und ihrer Fähigkeit verschiedene Arzneimittel reversibel zu binden. In der AG-Bäumler (Charité) wurde ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Biopolymerpartikeln im Submikrogrößenbereich entwickelt, welches unter der Bezeichnung CCD-Technik publiziert wurde. CCD steht für Copräzipitation-Crosslinking-Dissolution. Das Verfahren liefert Proteinpartikel mit homogener Morphologie und einer engen Größenverteilung. In diese Partikel können Arzneimittel, Vitamine, Nanopartikel (NP) und Enzyme eingeschlossen werden. Sowohl die Einschlusseffizienz als auch die Freisetzung der eingeschlossenen Moleküle und/oder NPs hängt sowohl vom Biopolymer als auch von der einzuschließenden Substanz ab. In dieser Arbeit werden hauptsächlich Eigenschaften von Humanserumalbumin Partikel (HSA-MP) beladen mit Doxorubicin (DOX) untersucht. Es wurden die Größen, Zetapotential, Morphologie, Einschlusseffizienz und Freisetzung von Doxorubicin bestimmt. Die Einschlusseffizienz von Doxorubicin betrug bezogen auf die Ausgangsmenge 25,6 ± 1,1 %. Außerdem wurde die Wechselwirkung von DOX-HSA-MPs mit Lungenkarzinomzellen A549 sowie menschlichen bronchialen Epithelzellen (BEAS-2B) untersucht, da die A549-Zellen Albuminrezeptoren exprimieren, während die BEAS-2B-Zellen keine derartigen Rezeptoren besitzen. Damit sollte die Hypothese geprüft werden, dass die DOX-HSA-MP das Wachstum der Tumorzellen verringern, während das Wachstum der Epithelzellen unbeeinflusst bleibt. Es konnte gezeigt werden, dass die DOX-HSA-MP von den Tumorzellen endozytiert und im Lysosom abgebaut werden, wodurch das gebundene Doxorubicin freigesetzt und die metabolische Aktivität der A549-Tumorzellen nach 72h Inkubation um 60% verringert wird. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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