Published September 1, 2022
| Version v1
Publication
Open
Multifunctional nanocarriers of Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>@PLA-PEG/curcumin for MRI, magnetic hyperthermia and drug delivery
Creators
- 1. Vietnam Academy of Science and Technology
- 2. Vietnam National University of Agriculture
- 3. VNU University of Science
- 4. 108 Military Central Hospital
- 5. University of South Florida
- 6. Duy Tan University
- 7. Universidad de Cantabria
- 8. Northeastern University
- 9. University College London
Description
Background: Despite medicinal advances, cancer is still a big problem requiring better diagnostic and treatment tools. Magnetic nanoparticle (MNP)-based nanosystems for multiple-purpose applications were developed for these unmet needs. Methods: This study fabricated novel trifunctional MNPs of Fe3O4@PLA-PEG for drug release, MRI and magnetic fluid hyperthermia. Result: The MNPs provided a significant loading of curcumin (∼11%) with controllable release ability, a high specific absorption rate of 82.2 W/g and significantly increased transverse relaxivity (r2 = 364.75 mM-1 s-1). The in vivo study confirmed that the MNPs enhanced MRI contrast in tumor observation and low-field magnetic fluid hyperthermia could effectively reduce the tumor size in mice bearing sarcoma 180. Conclusion: The nanocarrier has potential for drug release, cancer treatment monitoring and therapy.In this study, the authors designed and fabricated novel magnetic trifunctional nanoparticles of Fe3O4@PLA-PEG. The 8.5 nm Fe3O4 core was covered with the polymeric matrix of PLA-PEG to encapsulate an anticancer agent of curcumin at a content of about 11%. Curcumin release from the nanoparticles (NPs) could be controlled by applying a remote alternating magnetic field. The NPs enhanced MRI contrast, which allowed the authors to better distinguish the tumor and surroundings in MR images, which would help monitor treatment. The heat that NPs generated when applied to a field at low intensity could effectively reduce the tumor size in mice bearing sarcoma 180. The nanocarrier, therefore, has potential for cancer treatment monitoring and drug release conjuvant with magnetic hyperthermia therapy.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الخلفية: على الرغم من التقدم الطبي، لا يزال السرطان يمثل مشكلة كبيرة تتطلب أدوات تشخيص وعلاج أفضل. تم تطوير النظم النانوية القائمة على الجسيمات النانوية المغناطيسية (MNP) للتطبيقات متعددة الأغراض لهذه الاحتياجات غير الملباة. الطرق: صنعت هذه الدراسة MNPs ثلاثية الوظائف جديدة من Fe3O4@ PLA- PEG لإطلاق الأدوية والتصوير بالرنين المغناطيسي وارتفاع حرارة السوائل المغناطيسية. النتيجة: وفرت MNPs تحميلًا كبيرًا من الكركمين (11 ٪) مع قدرة إطلاق يمكن التحكم فيها، ومعدل امتصاص نوعي مرتفع يبلغ 82.2 واط/جم وزيادة كبيرة في الاسترخاء العرضي (r2 = 364.75 مللي متر - 1 ثانية - 1). أكدت الدراسة في الجسم الحي أن MNPs عززت تباين التصوير بالرنين المغناطيسي في مراقبة الورم وارتفاع حرارة السائل المغناطيسي منخفض المجال يمكن أن يقلل بشكل فعال من حجم الورم في الفئران التي تحمل ساركوما 180. الاستنتاج: يتمتع الناقل النانوي بإمكانية إطلاق الدواء ومراقبة علاج السرطان والعلاج. في هذه الدراسة، صمم المؤلفون وصنعوا جسيمات نانوية مغناطيسية ثلاثية الوظائف جديدة من Fe3O4 @ PLA - PEG. تمت تغطية قلب 8.5 نانومتر Fe3O4 بمصفوفة بوليمرية من PLA - PEG لتغليف عامل مضاد للسرطان من الكركمين بمحتوى حوالي 11 ٪. يمكن التحكم في إطلاق الكركمين من الجسيمات النانوية (NPs) عن طريق تطبيق مجال مغناطيسي متناوب عن بعد. عزز NPs تباين التصوير بالرنين المغناطيسي، مما سمح للمؤلفين بالتمييز بشكل أفضل بين الورم والمناطق المحيطة به في صور التصوير بالرنين المغناطيسي، مما سيساعد في مراقبة العلاج. يمكن للحرارة التي تولدها الجسيمات النانوية عند تطبيقها على حقل بكثافة منخفضة أن تقلل بشكل فعال من حجم الورم في الفئران التي تحمل ساركوما 180. وبالتالي، فإن الناقل النانوي لديه القدرة على مراقبة علاج السرطان وإطلاق العقاقير المصاحبة للعلاج بفرط الحرارة المغناطيسي.Translated Description (French)
Contexte : Malgré les progrès de la médecine, le cancer reste un gros problème nécessitant de meilleurs outils de diagnostic et de traitement. Des nanosystèmes à base de nanoparticules magnétiques (MNP) pour des applications polyvalentes ont été développés pour ces besoins non satisfaits. Méthodes : Cette étude a fabriqué de nouvelles MNP trifonctionnelles de Fe3O4@PLA-PEG pour la libération de médicaments, l'IRM et l'hyperthermie des fluides magnétiques. Résultat : Les MNP ont fourni une charge significative de curcumine (∼11 %) avec une capacité de libération contrôlable, un taux d'absorption spécifique élevé de 82,2 W/g et une relaxivité transversale significativement accrue (r2 = 364,75 mM-1 s-1). L'étude in vivo a confirmé que les MNP amélioraient le contraste de l'IRM dans l'observation de la tumeur et que l'hyperthermie du liquide magnétique à faible champ pouvait réduire efficacement la taille de la tumeur chez les souris porteuses d'un sarcome 180. Conclusion : Le nanoporteur a un potentiel de libération de médicaments, de surveillance du traitement du cancer et de thérapie. Dans cette étude, les auteurs ont conçu et fabriqué de nouvelles nanoparticules trifonctionnelles magnétiques de Fe3O4@PLA-PEG. Le noyau Fe3O4 de 8,5 nm a été recouvert de la matrice polymère de PLA-PEG pour encapsuler un agent anticancéreux de curcumine à une teneur d'environ 11 %. La libération de curcumine par les nanoparticules (NP) pourrait être contrôlée en appliquant un champ magnétique alternatif à distance. Les NP ont amélioré le contraste de l'IRM, ce qui a permis aux auteurs de mieux distinguer la tumeur et son environnement dans les images IRM, ce qui aiderait à surveiller le traitement. La chaleur générée par les NP lorsqu'elles sont appliquées sur un champ à faible intensité pourrait réduire efficacement la taille de la tumeur chez les souris porteuses d'un sarcome 180. Le nanoporteur a donc un potentiel de surveillance du traitement du cancer et de libération de médicament en conjuvant avec une thérapie d'hyperthermie magnétique.Translated Description (Spanish)
Antecedentes: A pesar de los avances médicos, el cáncer sigue siendo un gran problema que requiere mejores herramientas de diagnóstico y tratamiento. Los nanosistemas basados en nanopartículas magnéticas (MNP) para aplicaciones de usos múltiples se desarrollaron para estas necesidades no satisfechas. Métodos: Este estudio fabricó nuevas MNP trifuncionales de Fe3O4@PLA-PEG para la liberación de fármacos, MRI e hipertermia de fluidos magnéticos. Resultado: Las MNP proporcionaron una carga significativa de curcumina (~11%) con capacidad de liberación controlable, una alta tasa de absorción específica de 82.2 W/g y una capacidad de relajación transversal significativamente mayor (r2 = 364.75 mM-1 s-1). El estudio in vivo confirmó que las MNP mejoraron el contraste de MRI en el examen del tumor y la hipertermia de fluido magnético de bajo campo podría reducir eficazmente el tamaño del tumor en ratones portadores de sarcoma 180. Conclusión: El nanoportador tiene potencial para la liberación de fármacos, la monitorización del tratamiento del cáncer y la terapia. En este estudio, los autores diseñaron y fabricaron nuevas nanopartículas trifuncionales magnéticas de Fe3O4@PLA-PEG. El núcleo de Fe3O4 de 8.5 nm se cubrió con la matriz polimérica de PLA-PEG para encapsular un agente anticancerígeno de curcumina a un contenido de aproximadamente 11%. La liberación de curcumina de las nanopartículas (NP) podría controlarse aplicando un campo magnético alterno remoto. Los NP mejoraron el contraste de MRI, lo que permitió a los autores distinguir mejor el tumor y el entorno en las imágenes de MR, lo que ayudaría a monitorear el tratamiento. El calor que generaron las NP cuando se aplicaron a un campo a baja intensidad podría reducir eficazmente el tamaño del tumor en ratones portadores de sarcoma 180. El nanovehículo, por lo tanto, tiene potencial para la monitorización del tratamiento del cáncer y la liberación de fármacos junto con la terapia de hipertermia magnética.Files
MultifunctionalNanocarriersOf.pdf.pdf
Files
(6.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:eb4462957f045f52865c8c5c1c69118d
|
6.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- ناقلات نانوية متعددة الوظائف من الحديد<sub>3</sub>O<sub>4</sub>@PLA - PEG/الكركمين للتصوير بالرنين المغناطيسي وارتفاع الحرارة المغناطيسية وإيصال الأدوية
- Translated title (French)
- Nanoporteurs multifonctionnels de Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>@PLA-PEG/curcumine pour l'IRM, l'hyperthermie magnétique et l'administration de médicaments
- Translated title (Spanish)
- Nanoportadores multifuncionales de Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>@PLA-PEG/curcumina para RM, hipertermia magnética y administración de fármacos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4313857564
- DOI
- 10.2217/nnm-2022-0070
References
- https://openalex.org/W1262035166
- https://openalex.org/W1601387574
- https://openalex.org/W1924121680
- https://openalex.org/W1967093095
- https://openalex.org/W1968257327
- https://openalex.org/W1980926574
- https://openalex.org/W1982621412
- https://openalex.org/W1984232298
- https://openalex.org/W1986985221
- https://openalex.org/W1988887982
- https://openalex.org/W1989195046
- https://openalex.org/W1990629543
- https://openalex.org/W1995225085
- https://openalex.org/W2005769369
- https://openalex.org/W2011772503
- https://openalex.org/W2013444290
- https://openalex.org/W2015182248
- https://openalex.org/W2022878811
- https://openalex.org/W2028220931
- https://openalex.org/W2029980474
- https://openalex.org/W2033007989
- https://openalex.org/W2034223512
- https://openalex.org/W2036670812
- https://openalex.org/W2039027299
- https://openalex.org/W2041181280
- https://openalex.org/W2046356543
- https://openalex.org/W2052108324
- https://openalex.org/W2055942053
- https://openalex.org/W2057255825
- https://openalex.org/W2062485439
- https://openalex.org/W2068678383
- https://openalex.org/W2069228719
- https://openalex.org/W2071659125
- https://openalex.org/W2082225136
- https://openalex.org/W2082390401
- https://openalex.org/W2083309450
- https://openalex.org/W2086171977
- https://openalex.org/W2088396400
- https://openalex.org/W2090129910
- https://openalex.org/W2091844085
- https://openalex.org/W2105061871
- https://openalex.org/W2106930090
- https://openalex.org/W2122446958
- https://openalex.org/W2143896522
- https://openalex.org/W2149352542
- https://openalex.org/W2151001526
- https://openalex.org/W2151084748
- https://openalex.org/W2155289716
- https://openalex.org/W2163481756
- https://openalex.org/W2163560737
- https://openalex.org/W2164411588
- https://openalex.org/W2238583635
- https://openalex.org/W2321996981
- https://openalex.org/W2322021017
- https://openalex.org/W2325683090
- https://openalex.org/W2345823350
- https://openalex.org/W2417406426
- https://openalex.org/W2485044017
- https://openalex.org/W2496095656
- https://openalex.org/W2559839066
- https://openalex.org/W2586321717
- https://openalex.org/W2590847664
- https://openalex.org/W2602858717
- https://openalex.org/W2802050782
- https://openalex.org/W2802329284
- https://openalex.org/W2855863311
- https://openalex.org/W2896409772
- https://openalex.org/W2903397260
- https://openalex.org/W2910808913
- https://openalex.org/W2916141430
- https://openalex.org/W2921062834
- https://openalex.org/W2922364555
- https://openalex.org/W2947942067
- https://openalex.org/W2955981561
- https://openalex.org/W2960488271
- https://openalex.org/W3007599434
- https://openalex.org/W3080653747
- https://openalex.org/W3119492490
- https://openalex.org/W3121522791
- https://openalex.org/W3129029170
- https://openalex.org/W3145476386
- https://openalex.org/W3152602034
- https://openalex.org/W3199159201
- https://openalex.org/W3209218578
- https://openalex.org/W4240547272