清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Mechanistic Investigation into the Selective Anticancer Cytotoxicity and Immune System Response of Surface-Functionalized, Dichloroacetate-Loaded, UiO-66 Nanoparticles

表面改性 材料科学 乙二醇 纳米颗粒 纳米技术 生物分子 药物输送 纳米医学 内吞作用 点击化学 聚乙二醇化 PEG比率 内化 赫拉 表面工程 聚乙二醇 组合化学 化学工程 化学 有机化学 高分子化学 生物化学 细胞 经济 工程类 财务
作者
Isabel Abánades Lázaro,Salame Haddad,José M. Rodrigo‐Muñoz,Claudia Orellana‐Tavra,Victoria del Pozo,David Fairen‐Jimenez,Ross S. Forgan
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:10 (6): 5255-5268 被引量:89
标识
DOI:10.1021/acsami.7b17756
摘要

The high drug-loading and excellent biocompatibilities of metal–organic frameworks (MOFs) have led to their application as drug-delivery systems (DDSs). Nanoparticle surface chemistry dominates both biostability and dispersion of DDSs while governing their interactions with biological systems, cellular and/or tissue targeting, and cellular internalization, leading to a requirement for versatile and reproducible surface functionalization protocols. Herein, we explore not only the effect of introducing different surface functionalities to the biocompatible Zr-MOF UiO-66 but also the efficacy of three surface modification protocols: (i) direct attachment of biomolecules [folic acid (FA) and biotin (Biot)] introduced as modulators for UiO-66 synthesis, (ii) our previously reported “click-modulation” approach to covalently attach polymers [poly(ethylene glycol) (PEG), poly-l-lactide, and poly-N-isopropylacrylamide] to the surface of UiO-66 through click chemistry, and (iii) surface ligand exchange to postsynthetically coordinate FA, Biot, and heparin to UiO-66. The innovative use of a small molecule with metabolic anticancer activity, dichloroacetate (DCA), as a modulator during synthesis is described, and it is found to be compatible with all three protocols, yielding surface-coated, DCA-loaded (10–20 w/w %) nano-MOFs (70–170 nm). External surface modification generally enhances the stability and colloidal dispersion of UiO-66. Cellular internalization routes and efficiencies of UiO-66 by HeLa cervical cancer cells can be tuned by surface chemistry, and anticancer cytotoxicity of DCA-loaded MOFs correlates with the endocytosis efficiency and mechanisms. The MOFs with the most promising coatings (FA, PEG, poly-l-lactide, and poly-N-isopropylacrylamide) were extensively tested for selectivity of anticancer cytotoxicity against MCF-7 breast cancer cells and HEK293 healthy kidney cells as well as for cell proliferation and reactive oxygen species production against J774 macrophages and peripheral blood lymphocytes isolated from the blood of human donors. DCA-loaded, FA-modified UiO-66 selectively kills cancer cells without harming healthy ones or provoking immune system response in vitro, suggesting a significant targeting effect and great potential in anticancer drug delivery. The results provide mechanistic insight into the design and functionalization of MOFs for drug delivery and underline the availability of various in vitro techniques to potentially minimize early-stage in vivo animal studies following the three Rs: reduction, refinement, and replacement.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
12秒前
canvasss发布了新的文献求助10
19秒前
Avicii完成签到 ,获得积分10
24秒前
震动的听枫完成签到,获得积分10
34秒前
EVEN完成签到 ,获得积分10
42秒前
白白嫩嫩完成签到,获得积分10
48秒前
1分钟前
LJJ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风秋杨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
堇笙vv完成签到,获得积分0
1分钟前
浚稚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
加减乘除完成签到 ,获得积分10
1分钟前
亘木完成签到,获得积分10
1分钟前
X519664508完成签到,获得积分0
1分钟前
t铁核桃1985完成签到 ,获得积分10
1分钟前
博大精森完成签到,获得积分10
1分钟前
John完成签到,获得积分10
2分钟前
勤恳的TT完成签到 ,获得积分10
2分钟前
CC完成签到,获得积分0
2分钟前
奶糖喵完成签到 ,获得积分10
2分钟前
九五式自动步枪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小奎完成签到 ,获得积分10
2分钟前
秋夜临完成签到,获得积分10
2分钟前
mictime完成签到,获得积分10
2分钟前
晓薇完成签到,获得积分10
2分钟前
Denmark完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cai白白完成签到,获得积分0
2分钟前
温柔觅松完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Jingbo发布了新的文献求助30
3分钟前
今后应助Jingbo采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
科研通AI2S应助jyy采纳,获得10
4分钟前
喝酸奶不舔盖完成签到 ,获得积分10
4分钟前
呐殇完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
ming发布了新的文献求助10
4分钟前
绽放完成签到 ,获得积分10
5分钟前
搜集达人应助humorlife采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
humorlife发布了新的文献求助10
5分钟前
高分求助中
求助这个网站里的问题集 1000
Floxuridine; Third Edition 1000
Models of Teaching(The 10th Edition,第10版!)《教学模式》(第10版!) 800
La décision juridictionnelle 800
Rechtsphilosophie und Rechtstheorie 800
Nonlocal Integral Equation Continuum Models: Nonstandard Symmetric Interaction Neighborhoods and Finite Element Discretizations 500
Academic entitlement: Adapting the equity preference questionnaire for a university setting 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2872399
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2480522
关于积分的说明 6720362
捐赠科研通 2166508
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1151088
版权声明 585720
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 565069