Functionalized bridged silsesquioxane-based nanostructured microspheres: ultrasound-assisted synthesis and in vitro cytotoxicity characterization
- 1. National University of Mar del Plata
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 3. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales
Description
Different kinds of polymers have been employed in medicine as biomaterials for different purposes. In recent years, considerable attention has been focused on the development of new drug-delivery systems in order to increase bio-availability, sustain, localize and target drug action in the human body. The versatility of the sol–gel processing to synthesize nanostructured materials and the possibility of incorporating organic molecules into the matrix of the final hybrid material, represent a novel and attractive path to the synthesis of new functionalized hybrid biomaterials with advanced properties. In this work, acetylsalicylic acid (ASA)-functionalized hybrid microspheres based on bridged silsesquioxanes synthesized via ultrasound-assisted sol–gel processing, were characterized. An investigation concerning the cytotoxic response of these new microspheres on CHO-K1 cells was accomplished based on ISO 10993-5 standard (Biological Evaluation of Medical Devices). Microspheres incorporating ASA showed a cytotoxic effect when pure extracts of the microspheres were analyzed, however, they strongly diminished their cytotoxicity as the extracts were diluted. When a 10% concentration extract was employed, hybrid microspheres were shown to be non cytotoxic. These results are promising for considering these novel functionalized organic–inorganic microspheres as potential drug-carriers to be employed in drug delivery-related applications.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تم استخدام أنواع مختلفة من البوليمرات في الطب كمواد حيوية لأغراض مختلفة. في السنوات الأخيرة، تم تركيز اهتمام كبير على تطوير أنظمة جديدة لتوصيل الأدوية من أجل زيادة التوافر الحيوي واستدامة وتوطين واستهداف عمل الأدوية في جسم الإنسان. يمثل تعدد استخدامات معالجة sol - gel لتوليف المواد ذات البنية النانوية وإمكانية دمج الجزيئات العضوية في مصفوفة المادة الهجينة النهائية مسارًا جديدًا وجذابًا لتوليف المواد الحيوية الهجينة الوظيفية الجديدة ذات الخصائص المتقدمة. في هذا العمل، تم تمييز الكريات المجهرية الهجينة المنشطة بحمض أسيتيل الساليسيليك (ASA) بناءً على مركبات سيلسيسكويكسان مجسرة تم تصنيعها عبر معالجة الهلام الحلزوني بمساعدة الموجات فوق الصوتية. تم إجراء تحقيق يتعلق بالاستجابة السامة للخلايا لهذه الكريات الدقيقة الجديدة على خلايا CHO - K1 بناءً على معيار ISO 10993-5 (التقييم البيولوجي للأجهزة الطبية). أظهرت الكريات الدقيقة التي تتضمن ASA تأثيرًا سامًا للخلايا عندما تم تحليل المستخلصات النقية من الكريات الدقيقة، ومع ذلك، فقد قللت بشدة من سميتها الخلوية حيث تم تخفيف المستخلصات. عندما تم استخدام مستخلص تركيز 10 ٪، تبين أن الكريات المجهرية الهجينة غير سامة للخلايا. هذه النتائج واعدة للنظر في هذه الكرات المجهرية العضوية غير العضوية الوظيفية الجديدة كحاملات أدوية محتملة لاستخدامها في التطبيقات المتعلقة بتوصيل الأدوية.Translated Description (French)
Différents types de polymères ont été utilisés en médecine comme biomatériaux à des fins différentes. Au cours des dernières années, une attention considérable a été accordée au développement de nouveaux systèmes d'administration de médicaments afin d'augmenter la biodisponibilité, de maintenir, de localiser et de cibler l'action des médicaments dans le corps humain. La polyvalence du traitement sol–gel pour synthétiser des matériaux nanostructurés et la possibilité d'incorporer des molécules organiques dans la matrice du matériau hybride final représentent une voie nouvelle et attrayante vers la synthèse de nouveaux biomatériaux hybrides fonctionnalisés aux propriétés avancées. Dans ce travail, des microsphères hybrides fonctionnalisées par l'acide acétylsalicylique (ASA) à base de silsesquioxanes pontés synthétisés par traitement sol–gel assisté par ultrasons ont été caractérisées. Une investigation concernant la réponse cytotoxique de ces nouvelles microsphères sur les cellules CHO-K1 a été réalisée sur la base de la norme ISO 10993-5 (Biological Evaluation of Medical Devices). Les microsphères incorporant de l'AAS ont montré un effet cytotoxique lorsque des extraits purs des microsphères ont été analysés, cependant, ils ont fortement diminué leur cytotoxicité lorsque les extraits ont été dilués. Lorsqu'un extrait à 10 % de concentration a été utilisé, les microsphères hybrides se sont révélées non cytotoxiques. Ces résultats sont prometteurs pour considérer ces nouvelles microsphères organiques-inorganiques fonctionnalisées comme des vecteurs potentiels de médicaments à utiliser dans des applications liées à l'administration de médicaments.Translated Description (Spanish)
Se han empleado diferentes tipos de polímeros en medicina como biomateriales para diferentes propósitos. En los últimos años, se ha prestado una atención considerable al desarrollo de nuevos sistemas de administración de fármacos con el fin de aumentar la biodisponibilidad, mantener, localizar y dirigir la acción de los fármacos en el cuerpo humano. La versatilidad del procesamiento sol–gel para sintetizar materiales nanoestructurados y la posibilidad de incorporar moléculas orgánicas en la matriz del material híbrido final, representan un novedoso y atractivo camino hacia la síntesis de nuevos biomateriales híbridos funcionalizados con propiedades avanzadas. En este trabajo, se caracterizaron microesferas híbridas funcionalizadas con ácido acetilsalicílico (ASA) basadas en silsesquioxanos puenteados sintetizados mediante procesamiento sol–gel asistido por ultrasonido. Se realizó una investigación sobre la respuesta citotóxica de estas nuevas microesferas en células CHO-K1 basada en el estándar ISO 10993-5 (Evaluación biológica de dispositivos médicos). Las microesferas que incorporan asa mostraron un efecto citotóxico cuando se analizaron extractos puros de las microesferas, sin embargo, disminuyeron fuertemente su citotoxicidad a medida que se diluyeron los extractos. Cuando se empleó un extracto de concentración del 10%, se demostró que las microesferas híbridas no eran citotóxicas. Estos resultados son prometedores para considerar estas nuevas microesferas orgánicas-inorgánicas funcionalizadas como posibles portadores de fármacos que se emplearán en aplicaciones relacionadas con la administración de fármacos.Files
CONICET_Digital_Nro.10405.pdf.pdf
Files
(543.4 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:666b7e3acae56ebb18cca591a765dbd1
|
543.4 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الكريات المجهرية النانوية الوظيفية القائمة على السيلسيسكوكسان: التوليف بمساعدة الموجات فوق الصوتية وتوصيف السمية الخلوية في المختبر
- Translated title (French)
- Microsphères nanostructurées fonctionnalisées à base de silsesquioxane ponté : synthèse assistée par ultrasons et caractérisation de la cytotoxicité in vitro
- Translated title (Spanish)
- Microesferas nanoestructuradas a base de silsesquioxano puenteadas funcionalizadas: síntesis asistida por ultrasonido y caracterización de citotoxicidad in vitro
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2093760761
- DOI
- 10.1007/s10856-011-4261-3
References
- https://openalex.org/W1966619830
- https://openalex.org/W1971371645
- https://openalex.org/W1972686926
- https://openalex.org/W1978841037
- https://openalex.org/W1987796241
- https://openalex.org/W1991893275
- https://openalex.org/W2008192721
- https://openalex.org/W2021043064
- https://openalex.org/W2028977758
- https://openalex.org/W2032395036
- https://openalex.org/W2033963339
- https://openalex.org/W2045024329
- https://openalex.org/W2046696958
- https://openalex.org/W2060983996
- https://openalex.org/W2066088929
- https://openalex.org/W2076224340
- https://openalex.org/W2081250911
- https://openalex.org/W2089557942
- https://openalex.org/W2114708340
- https://openalex.org/W2122385712
- https://openalex.org/W2126091749
- https://openalex.org/W2131869450
- https://openalex.org/W2137060557
- https://openalex.org/W2148283430
- https://openalex.org/W2167337447
- https://openalex.org/W4211022052
- https://openalex.org/W4211116566
- https://openalex.org/W4232314910