Desenvolvimento de magnetolipossomas sensíveis ao pH contendo nanopartículas magnéticas anisotrópicas para aplicações em terapia dual do cancro
| Autor: | Pacheco, Ana Rita Faria |
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| Přispěvatelé: | Castanheira, Elisabete M. S., Rodrigues, Ana Rita Oliveira, Universidade do Minho |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2022 |
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| Popis: | Dissertação de mestrado em Biofísica e Bionanossistemas As terapias convencionais do cancro apresentam ainda muitas barreiras por ultrapassar. O diagnóstico tardio e a toxicidade sistémica associados a tratamentos clássicos dificultam grandemente a terapia oncológica, diminuindo a eficácia terapêutica. Assim, é fundamental o desenvolvimento de terapias mais seguras que possibilitem o direcionamento de fármacos à região tumoral, eliminando seletivamente células anormais. Neste contexto, a nanomedicina surge como uma nova abordagem na prevenção, diagnóstico e tratamento do cancro. No presente trabalho foram desenvolvidos magnetolipossomas sólidos sensíveis ao pH para aplicações na terapia dual do cancro. Para tal, foram sintetizadas nanopartículas magnéticas anisotrópicas de ferrite de magnésio com substituição parcial por iões cálcio (Mg0.75Ca0.25Fe2O4) e de ferrite de manganês (MnFe2O4), com e sem calcinação. Após a caracterização estrutural, morfológica e magnética, as ferrites mistas calcinadas com forma de nanovaras foram selecionadas para integrar o núcleo magnético dos magnetolipossomas, rodeado por uma bicamada lipídica de DOPE:Ch:CHEMS (45:45:10). Visto possuir uma fortíssima atividade antitumoral e ser já usada na clínica, a doxorrubicina foi encapsulada nos magnetolipossomas sólidos, com uma eficiência de (98,71 ± 0,97)%. Foram realizados estudos fotofísicos de interação não específica entre estes nanossistemas e vesículas unilamelares gigantes, comprovando, por unquenching, a capacidade de fusão com modelos de membrana celular. Os ensaios de libertação da doxorrubicina demonstraram que há uma libertação mais eficiente do fármaco a pH 5, que mimetiza o microambiente tumoral. Submetendo células cancerígenas aos magnetolipossomas sólidos preparados, a viabilidade celular reduziu significativamente (35%), confirmando que estes libertam o fármaco quimioterápico encapsulado. Os resultados obtidos apontam para o desenvolvimento de nanotransportadores eficientes e seguros, adequados para exercer uma ação sinérgica na terapia do cancro com um direcionamento magnético ao local de interesse, entrega controlada do fármaco por estímulos, e tratamento por hipertermia, em simultâneo. Conventional cancer therapies still have many barriers to overcome. Late diagnosis and systemic toxicity associated with classic treatments make oncological therapy significantly difficult, reducing the therapeutic efficacy. Thus, it is essential to develop safer therapies that allow the targeting of drugs to the tumor region, selectively eliminating the abnormal cells. In this context, nanomedicine emerges as a new approach in the prevention, diagnosis and treatment of cancer. In the present work, pH sensitive solid magnetoliposomes were developed for applications in dual cancer therapy. For this, anisotropic magnetic nanoparticles of magnesium ferrite with partial substitution by calcium ions (Mg0.75Ca0.25Fe2O4) and manganese ferrite (MnFe2O4) were synthesized, with and without calcination. After the structural, morphological and magnetic characterization, the calcined mixed ferrites with nanorod shape were selected to integrate the magnetic core of magnetoliposomes, surrounded by a lipid bilayer of DOPE:Ch:CHEMS (45:45:10). Since it has a very strong antitumor activity and is already used in clinic, doxorubicin was encapsulated in solid magnetoliposomes, with an efficiency of (98.71 ± 0.97)%. Photophysical studies of non-specific interaction between these nanosystems and giant unilamellar vesicles were performed, proving, by unquenching, the ability to fuse with cell membrane models. The doxorubicin release assays showed that there is a more efficient release of the drug at pH 5, that mimics the tumor microenvironment. By subjecting cancer cells to the prepared solid magnetoliposomes, cell viability was significantly reduced (35%), confirming that they can release the encapsulated chemotherapeutic drug. These results point to the development of efficient and safe nanocarriers, suitable to exert a synergistic action in cancer therapy with a magnetic targeting to the site of interest, stimulus-controlled drug delivery, and hyperthermia treatment, simultaneously. À Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) e Programas COMPETE2020, através do projeto MAGLIDUO PTDC/QUI-QFI/28020/2017 (POCI-01-0145-FEDER-028020) e financiamento estratégico do CF-UM-UP (UIDB/04650/2020). |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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