Lek nowotworowy- warstwowy (uwarstwiony wodorotlenek) nanohybrydowy jako silny (mocny) lek (środek) przeciw rakowi (stosowany w chemoterapii na raka)
Wprowadzenie
Nanomateriały na podstawie leku dostarczane systematycznie na rynek są (systematycznie) ulepszane (doskonalone) i potwierdzają farmakologiczną i terapeutyczną skuteczność leków. Wśród różnorodnych nanomateriałów (może być nanocząstek) , nieorganiczne warstwy podwójnych wodorotlenków (LDS)- są obiecującymi odpowiednikami (kandydatami) do przenoszenia genów lub leków, ze względu na ich niska toksyczność, wysoką pojemnosć i ulepszoną (zaawansowaną) komórkowe zachowanie. (2-5). W naszym wcześniejszym raporcie lek na raka (środek farmakologiczny) MTX może być z sukcesem hyrydyzowany z LDH metodą współtrącania do formy MTX-LDH nanohybrydy, co pokazuje sprawny wydajny proces dostarczania leków i ulepszoną (udoskonaloną) skuteczność leków w porównaniu do wolnego (czyli w tym wypadku samego) MTX w ludzkie komórki kostniakomięsaka.
W tym badaniu 5-fluorouracyl był interkalowany w LDH w celu stworzenia 5-fluora-LDH nanohybrydy jako nowego środka na raka. 5 fluoro jest używany do leczenia różnorodnych raków odkąd potrafi stłumić rośnięcię ( w tym przypadku narastanie) rakowych komórek przez deaktywację pirymidyny syntezy do RNA wewnątrz DNA. Skuteczność leków farmaceutycznych z 5 FU naładowanym (obciążonym) LDH (5-FU-LDH) sprawdzone różnych rakowych komórkach i porównane z wolnym 5-Flu. Dla porównania badań doksorubicyna (DOX) jeden z najbardziej skutecznych leków na chemioterapie był uwzględnionu (porównany) z MTX-LDH hybrydą i MTX.
2.Materiały i metody:
5-FU-LDH hybryda była przygotowana przez strącenie wspólne wdług wzorca, po pierwsze 5-FU był rozpuszczany w dekarbonizowanej wodzie i 0,5 molowym NAOH, i dodawany w kroplach (tzw. uposzczony mądrze) do czasu otrzymania pH 0,032 molowego w roztworze do 5 Fu-stałego~8. Zmieszany roztwór M Mg(NO3)2x6H2O(0,032M) i Al(NO3)3x9H2O(0,016M) był później zmieszany z 5Fu roztworem. Finałowe pH roztworu było uzgodnione do 9,5 przez NaOH otrzymując biała i mętną zawiesinę. Zawiesina w zbiorniku mieszana była w temperaturze pokojowej przez 48h pod azotowym oczyszczaniem i później w rezultacie otrzymaliśmy biały wytrącony osad, który zosta wyizolowany przez odwirowanie, przemyty przez zdejonizowaną wodę oraz liofilizowanie.
MTX-LDH nanohybryda i LDH (sprzężona fluorescein izotiocyjanina) były syntetyzowane jak poprzednio opisane (artykuł w bibliografii, wyciągnę od Matusika). Przygotowane LDH środki farmakologiczne nanohybrydy były analizowane przez proszkową analizę X raydyfrakcję (dane techniczne aaratu) i skaningowy mikroskop elektronowy.
Ludzki gruczolakoraka płuc komórki i wątroba z komórkami rakowymi (HEP1) byłu dostarczone (kupione) od Koreańskiego Banku Komórek i HOS komórki były kupione z amerykańskiej typu kultur kolekcji (ATCC). Trzy komórkowe linie (obstawiam że chodzi o 3 rodzaje) rosły w RPMI 1640 Dublecco z modyfikacją (tłumaczy mi to orzeł średni, ale obstawiam, że moze chodzic o dane lub nazwę przyrządu) (DMEM)w środowisku o minimalnej ilosci aminokwasów egzogennych ( podstawowych) środowiska, w odpowiedniej kolejności, uzupełniając 10 % inaktywowane ciepłem płodowej surowicy bydlęcej, 100 jednostek/ml penicyliny 100 mg/ml streptomycyny ponizej nawilżonej atmosfery ( 5% CO2 + 95% powietrza) i w temperaturze 37 stopni Celcjusza. Komórka modyfikowana LDH sprzężona do FITC (LDHFITC) była analizowana przy użyciu (FACS cytometrii przepływowej). Komórka (1x10^5ml^-1)były inkubowane ze 100 mikro ug/ml LDH-FITC w temperaturze 37 stopni Celcjusza. Po 2 godzinach pożywka zawierająca nanocząstki była usunięta i komórki były przemyte 2 krotnie w PbS i zebrane przez skrobanie i później zamoczone w PbS. Wszystkie dane (próbki) były oznaczone przez fluorescencję i uzyskane z populacji 10 tysięcznych komórek. Dla proliferacji komórkowej i żywotności komórek do badań, komórki posiano na płytki 96 dołkowe w 5x10^3 komórek na dołek i inkubowano całą noc w temperaturze 37 stopni celcjusza poniżej 5% CO2 w atmosferze. Pożywka w dołkach była później zamieniona przez świeżą pożywke zawierającą wolny lek i lek z nanohybrydowym LDH (10,000 ng/ml) dla porównania i następnie inkubowane przez 72h. Efekt leków na raka komórek był determinowany przez użycie MIT (3(4,5 dimetylotiazol-2yl)-2,5 difenylotetrazoliowy bromek) jako test. Krótko, 10 mikrolitrów MTT (rozwiązanie, ale znaczy to też roztwór Rocha) było dodane do każdego dołka, który póżniej był inkubowany przez 4 h. Reakcja była determinowana (aktywowana) przez dodanie 100mikrolitrów 10% SDS w 0,01 molowym roztworze Rocha(roche). Płytki były inkubowane całą noc, a później mierzone przy absorbancji długości fali 570 nm z czytnikiem płytek (odmiana ?).
3.Rezultaty i dyskusja:
Według płytkowego XRD (w skrócie PXRD) płytki z 5 Fu-LDH nanohybrydy, odległości między nimi wynosiły 10,6 angstrema (chyba chodzi o sieć przestrzenną lub warstwy, albo pakiety), sieć przestrzenna rozszerza sie wzdłuż c osi kryształu w porównaniu do LDH. Biorąc pod uwage, że grubość LDH warstwy jest przybliżeniu ~ 4,8 Angstremy, a długość wiązań Van der Waalsa, potwierdza to, że 5 FU molekuły są w pełni interkalowane (FIG 1A). W przestrzeń 5 FU molekuły były upakowane z anionowymi centrami ( -O- minus) głowami do LDH warstw. Z badań przy użyciu SEM, dowiedzieliśmy się, że hybrydowe cząstki były równomiernie rozłożone, ze średnią pierwotką cząstką około 80 nm. Wzór chemiczny z pierwotnymi N03 minus i 5 Fu-LDH były determinowane do tworzenia Mg0,6Al(0,36)(OH2)(NO3) (0,36) x 0,1 H2O i Mg(0,64)Al(0,36)(OH2),<
Fu(0,22)(NO3)(0,21)x0,1 H2O odpowiednio.
Do oszacowania wydajności LDH jako nośnika każda pobrana komórka była analizowana w A549, Hep1 i HOS komórki. W zależności od kultury komórek, ilości zinteralizowanych LDH nanocząsteki były znalezione i rozróżnione pomiędzy sobą, pokazując największe upakowanie w HEP1 komórkach i najmniejsze w HOS komórkach.
Ogólnie każda komórka ma odrębne cechy i specyficzne funkcje ze względu na różnice w ilości i gatunku protein, węglowodanów, lipidów, etc, i dlatego, zinternalizowana większość ze związków zewnątrzkomórkowych może zależeć od cech komórki. HOS komórki pochodzące z kostniakomięsaka , najbardziej popularnego ze złośliwych kostnych raków posiadają dlatego bardzo sztywne komórki w porównaniu z tym od płuc, raka wątroby, moze byc jednym z powodów relatywnie niskiego wychwytu komórkowego w komórkach. Z drugiej strony LDH samo nieznacznie hamujekomórki rozpowszechniające się we wszystkich komórkach testowanych do 500 mikrogramów/ml, co znaczy, ze nawet masywne upakowane cząstki LDH jak w A549i w HEP1 komórkach nie powodują (prowokują) ostrej toksycznosci. Dlatego obecny LDH może być utylizowany jako nośnik leków. Skuteczność leku LDH nanohybrydowego była oceniana przez pomiar tłumienia rakowych komórek wzrostu w porównaniu do nieleczonych komórek ( w trzech liniach, moim zdaniem w 3 rodzajach). DOX, którego mechanizm działania jest znany z blokowania DNA syntezy i przepisywania przez transkrypcje przez interakcje z DNA i hamowania rozwoju enzymu topoizomerazy II [10], był wykorzystany do badań porównawczych. IC 50 wartośi 5FU-LDH były pomiędzy 2,5-4,3 krótsze niż w wolnych 5 Fu LDH, gdzie były pomiędzy 2,5-4,3 krótsze niż w wolnych 5 Fu w zależności od linii komórkowych, wskazującna zwiększenie skutecznosci leku dzięki funkcją dostarczanym od LDH nanocząstek. Dodatkow, MTX-LDH również ukazuje skuteczne tłumienie wzrostu komórek rakowych, w porównaniou do wolnego MTX w każdej linii (rodzaju) komórki przetestowanej, co jest zgodne z naszymi wcześniejszymi rezultatami w HOS komórkach. Kiedy porównamy leków z LDH nanohybrydami z wolnymi lkami, MTX-LDH miało największą skutecznosć według kolejnosci MTX-LDH>MTX>DOX>5 FU-LDH> 5 Fu. w każdej linii komórkowej (w każdym kierunku, rodzaju). To wskazuje nie tylko na wysoką skutecznosć leków LDH nanohybryd, ale także na wielki potencjał MTX-LDH jako leku na raka. Ciekawie wysoka skuteczność leków byla obserwowana w Hep1 komórkach podobnych do A549 komórkach, ukazując większe hamowanie wzrostu komórek rakowych dla LDH nanohybrydy leku niż wolnych leków. Jak dobrze wiadomo czułość leku zmienia sie wraz z liniami komórkowymi (kierunkami, rodzajami wg mnie) ze względu na ich różnorodny skład.
Skuteczność leków związana jest z przenikliwością przez membranę leków. Chociaż nizsze komórkowe upakowanie LDH nanocząstek było obserwowanew HOS komórkach wzdłuż trzech badanych liniii (rodzajów) FIG 2A jest wystarczający do udoskonalenia skuteczności leków.
Podsumowując 5 FU-LDH było sukcesywnie syntetyzowane koprecypitacją metod i ukazując efekywność hamowania komórek rakowych proliferacji w porównaniu do wolnego 5 Fu w każdej linii komórkowej testowany (rodzaju).
Ponadto LDH nanoprzekaźniki same nie są toksyczne. Dlatego podsumowując antyrakowe leki z LDH nanohybrydami mogą być potencjalnie kandydatami Stosowane jako środek na raka w niedalekiej przyszłosci.