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In-situ Synthesis of Au Encapsulated Hollow Mesoporous Silica Nanoparticles for Cancer Therapy

초록/요약

As cancer is difficult to diagnose and treat at appropriate time, many studies are focused on the effort to develop the cancer therapy such as surgery, drug therapy, and radiotherapy. Especially, drug therapy is generally used to cancer treatment, but the side effects of adsorption of nonspecific adsorption to cancer tissue and low solubility of anticancer drugs. To overcome limitations, there is an increasing interest of dual therapy which is combined photothermal therapy or photodynamic therapy with chemotherapy. In this study, we prepared hollow mesoporous silica with gold nanoparticles (H-MSAN) coupled with cyclic RGDyK and polydopamine-hyaluronate (PDA-HA) and applied for targeted dual cancer therapy. Characterization of H-MSAN/PDA-HA/cRGD were performed by TEM/EDS, FT-IR, UV-vis spectroscopy, and zeta potential analysis. In addition, drug loaded H-MSAN/PDA-HA/cRGD nanoparticles could be efficiently released by different pH values and temperature was increased by NIR irradiation. Au and PDA combination can be helpful to the enhanced photothermal therapy effect for cancer cells. Therefore, H-MSAN/DOX/PDA-HA/cRGD nanoparticles could be promising carrier for combined therapy.

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초록/요약

최근 전세계적으로 암으로 인한 사망률이 꾸준히 증가하고 있다. 암을 치료하기 위한 많은 방법들이 연구되고 있지만 정상세포에도 영향을 미치는 부작용을 가지고 있어 최근 약물 치료와 다른 치료 방법이 결합된 이중 치료를 통해 부작용을 줄이고 항암 효과를 극대화 시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 간단한 방법으로 금 나노 입자의 중공 다공성 실리카 내외부에 도입하고 표면에 도파민과 타겟팅 요소를 결합하여 근적외선 (NIR)에 의한 향상된 광열과 약물 이중 효과를 통해 암세포의 치료에 매우 효과적인 나노 입자를 개발하였다. 개발된 나노 입자는 여러가지 화학적, 물리적 분석을 통해 나노 입자의 크기 모양 특성을 확인하였다. 또한, 나노 입자를 근적외선에 노출시켜 온도가 증가하는 광열효과를 확인한 결과 금 나노 입자만 도입한 입자에 비해 월등한 광열효과를 나타내는 것을 확인하였다. 그리고 암세포와 일반세포에 나노 입자를 처리하여 세포 독성을 관찰하였고 pH 7.4와 pH 5.0 에서 담지 된 약물 방출 거동을 확인한 결과 암세포 조건인 pH 5.0일 때, 약물이 더 많이 서서히 방출되는 것을 확인하였다. 더 나아가, 이중치료 효과를 보기 위해 정상세포(NIH3T3) 와 자궁경부암 세포 (HeLa)에 동시에 처리하여 광열효과와 약물효과를 확인한 결과 자궁경부암 세포에서 보다 향상된 치료 효과를 확인할 수 있었다. 따라서, 이러한 H-MSAN/DOX/PDA-HA/cRGD 나노 입자는 암세포에만 작용하여 결합된 암 치료법으로 응용될 수 있는 유망한 약물 전달체가 될 것이다.

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