Published June 27, 2016 | Version v1
Publication Open

Magnetic Properties of Polyvinyl Alcohol and Doxorubicine Loaded Iron Oxide Nanoparticles for Anticancer Drug Delivery Applications

Creators

  • 1. University of Technology Malaysia
  • 2. University of the Punjab
  • 3. University of Lahore
  • 4. Institute of Radiotherapy and Nuclear Medicine
  • 5. University of Education

Description

The current study emphasizes the synthesis of iron oxide nanoparticles (IONPs) and impact of hydrophilic polymer polyvinyl alcohol (PVA) coating concentration as well as anticancer drug doxorubicin (DOX) loading on saturation magnetization for target drug delivery applications. Iron oxide nanoparticles particles were synthesized by a reformed version of the co-precipitation method. The coating of polyvinyl alcohol along with doxorubicin loading was carried out by the physical immobilization method. X-ray diffraction confirmed the magnetite (Fe3O4) structure of particles that remained unchanged before and after polyvinyl alcohol coating and drug loading. Microstructure and morphological analysis was carried out by transmission electron microscopy revealing the formation of nanoparticles with an average size of 10 nm with slight variation after coating and drug loading. Transmission electron microscopy, energy dispersive, and Fourier transform infrared spectra further confirmed the conjugation of polymer and doxorubicin with iron oxide nanoparticles. The room temperature superparamagnetic behavior of polymer-coated and drug-loaded magnetite nanoparticles were studied by vibrating sample magnetometer. The variation in saturation magnetization after coating evaluated that a sufficient amount of polyvinyl alcohol would be 3 wt. % regarding the externally controlled movement of IONPs in blood under the influence of applied magnetic field for in-vivo target drug delivery.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تؤكد الدراسة الحالية على تخليق جسيمات أكسيد الحديد النانوية (IONPs) وتأثير تركيز طلاء البوليمر متعدد الفينيل (PVA) بالإضافة إلى تحميل عقار دوكسوروبيسين (DOX) المضاد للسرطان على مغنطة التشبع لتطبيقات توصيل الأدوية المستهدفة. تم تصنيع جسيمات أكسيد الحديد النانوية من خلال نسخة معدلة من طريقة الترسيب المشترك. تم تنفيذ طلاء كحول البولي فينيل جنبًا إلى جنب مع تحميل الدوكسوروبيسين بطريقة التثبيت المادي. أكد حيود الأشعة السينية بنية المغنيتيت (Fe3O4) للجسيمات التي بقيت دون تغيير قبل وبعد طلاء كحول البولي فينيل وتحميل المخدرات. تم إجراء التحليل المجهري والمورفولوجي عن طريق المجهر الإلكتروني للإرسال الذي يكشف عن تكوين جسيمات نانوية بمتوسط حجم 10 نانومتر مع اختلاف طفيف بعد الطلاء وتحميل الدواء. كما أكد الفحص المجهري الإلكتروني للإرسال، ومشتت الطاقة، وتحويل فورييه لأطياف الأشعة تحت الحمراء اقتران البوليمر والدوكسوروبيسين بجسيمات أكسيد الحديد النانوية. تمت دراسة السلوك المغناطيسي الفائق لدرجة حرارة الغرفة للجسيمات النانوية المغلفة بالبوليمر والمحمّلة بالعقاقير عن طريق مقياس مغناطيسية العينة الاهتزازي. تم تقييم التباين في مغنطة التشبع بعد الطلاء بأن كمية كافية من كحول البولي فينيل ستكون 3 ٪ بالوزن فيما يتعلق بالحركة التي يتم التحكم فيها خارجيًا لـ IONPs في الدم تحت تأثير المجال المغناطيسي المطبق لتوصيل الدواء المستهدف في الجسم الحي.

Translated Description (French)

La présente étude met l'accent sur la synthèse de nanoparticules d'oxyde de fer (IONP) et l'impact de la concentration de revêtement d'alcool polyvinylique polymère hydrophile (PVA) ainsi que de la charge de doxorubicine (DOX) anticancéreuse sur l'aimantation à saturation pour les applications cibles d'administration de médicaments. Les particules de nanoparticules d'oxyde de fer ont été synthétisées par une version reformée de la méthode de coprécipitation. L'enrobage de l'alcool polyvinylique ainsi que le chargement en doxorubicine ont été réalisés par la méthode d'immobilisation physique. La diffraction des rayons X a confirmé la structure de la magnétite (Fe3O4) des particules qui est restée inchangée avant et après l'enrobage de l'alcool polyvinylique et le chargement du médicament. La microstructure et l'analyse morphologique ont été réalisées par microscopie électronique à transmission révélant la formation de nanoparticules d'une taille moyenne de 10 nm avec une légère variation après enrobage et chargement du médicament. La microscopie électronique à transmission, la dispersion d'énergie et les spectres infrarouges à transformée de Fourier ont confirmé la conjugaison du polymère et de la doxorubicine avec des nanoparticules d'oxyde de fer. Le comportement superparamagnétique à température ambiante des nanoparticules de magnétite enrobées de polymère et chargées de médicament a été étudié par magnétomètre à échantillon vibrant. La variation de la magnétisation de saturation après enrobage a évalué qu'une quantité suffisante d'alcool polyvinylique serait de 3 % en poids en ce qui concerne le mouvement contrôlé de l'extérieur des IONP dans le sang sous l'influence du champ magnétique appliqué pour l'administration in vivo du médicament cible.

Translated Description (Spanish)

El estudio actual enfatiza la síntesis de nanopartículas de óxido de hierro (IONP) y el impacto de la concentración de recubrimiento de alcohol polivinílico (PVA) de polímero hidrófilo, así como la carga de doxorrubicina (DOX) de fármaco anticancerígeno en la magnetización de saturación para aplicaciones de administración de fármacos objetivo. Las partículas de nanopartículas de óxido de hierro se sintetizaron mediante una versión reformada del método de coprecipitación. El recubrimiento de alcohol polivinílico junto con la carga de doxorrubicina se llevó a cabo mediante el método de inmovilización física. La difracción de rayos X confirmó la estructura de magnetita (Fe3O4) de las partículas que permanecieron sin cambios antes y después del recubrimiento de alcohol polivinílico y la carga del fármaco. El análisis de microestructura y morfológico se llevó a cabo mediante microscopía electrónica de transmisión que reveló la formación de nanopartículas con un tamaño promedio de 10 nm con una ligera variación después del recubrimiento y la carga del fármaco. La microscopía electrónica de transmisión, la dispersión de energía y los espectros infrarrojos de transformada de Fourier confirmaron adicionalmente la conjugación del polímero y la doxorrubicina con nanopartículas de óxido de hierro. El comportamiento superparamagnético a temperatura ambiente de las nanopartículas de magnetita recubiertas con polímero y cargadas con fármaco se estudió mediante un magnetómetro de muestra vibratorio. La variación en la magnetización de saturación después del recubrimiento evaluó que una cantidad suficiente de alcohol polivinílico sería del 3% en peso con respecto al movimiento controlado externamente de IONP en la sangre bajo la influencia del campo magnético aplicado para la administración de fármacos objetivo in vivo.

Files

journal.pone.0158084&type=printable.pdf

Files (2.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ed05043a012855f32d6fe07cfdd71090
2.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الخصائص المغناطيسية للكحول البولي فينيل وجسيمات أكسيد الحديد النانوية المحملة بالدوكسوروبيسين لتطبيقات توصيل الأدوية المضادة للسرطان
Translated title (French)
Propriétés magnétiques des nanoparticules d'oxyde de fer chargées d'alcool polyvinylique et de doxorubicine pour les applications d'administration de médicaments anticancéreux
Translated title (Spanish)
Propiedades magnéticas de las nanopartículas de óxido de hierro cargadas con alcohol polivinílico y doxorrubicina para aplicaciones de administración de medicamentos contra el cáncer

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2464586678
DOI
10.1371/journal.pone.0158084

Is supplement to
https://openalex.org/W4386686612 (Other)
https://openalex.org/W4220843667 (Other)
https://openalex.org/W4211114255 (Other)
https://openalex.org/W3048351498 (Other)
https://openalex.org/W2938499085 (Other)
https://openalex.org/W2137351939 (Other)
https://openalex.org/W2022139085 (Other)
https://openalex.org/W1983003170 (Other)
https://openalex.org/W1973650127 (Other)
https://openalex.org/W1583027113 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W139500340
  • https://openalex.org/W1495556984
  • https://openalex.org/W1560388919
  • https://openalex.org/W1666787282
  • https://openalex.org/W1865814132
  • https://openalex.org/W1981321760
  • https://openalex.org/W1983882356
  • https://openalex.org/W1988217845
  • https://openalex.org/W1992166069
  • https://openalex.org/W1993504067
  • https://openalex.org/W1998716347
  • https://openalex.org/W1998820660
  • https://openalex.org/W2011830434
  • https://openalex.org/W2029129350
  • https://openalex.org/W2036086060
  • https://openalex.org/W2036994773
  • https://openalex.org/W2044210828
  • https://openalex.org/W2047486339
  • https://openalex.org/W2047571912
  • https://openalex.org/W2050945422
  • https://openalex.org/W2051183893
  • https://openalex.org/W2051445972
  • https://openalex.org/W2051488
  • https://openalex.org/W2053006484
  • https://openalex.org/W2053349353
  • https://openalex.org/W2066030159
  • https://openalex.org/W2068371378
  • https://openalex.org/W2071659125
  • https://openalex.org/W2083293497
  • https://openalex.org/W2088818143
  • https://openalex.org/W2095061896
  • https://openalex.org/W2098081981
  • https://openalex.org/W2104251127
  • https://openalex.org/W2106930090
  • https://openalex.org/W2110194826
  • https://openalex.org/W2113078812
  • https://openalex.org/W2124775477
  • https://openalex.org/W2131311685
  • https://openalex.org/W2134002051
  • https://openalex.org/W2141144571
  • https://openalex.org/W2149984051
  • https://openalex.org/W2171552588
  • https://openalex.org/W2328668678
  • https://openalex.org/W2329314000
  • https://openalex.org/W2329325886
  • https://openalex.org/W2986626038
  • https://openalex.org/W3007599434
  • https://openalex.org/W3027575401
  • https://openalex.org/W4232647979
  • https://openalex.org/W4249231119
  • https://openalex.org/W4385291066