ROS-responsive charge reversal mesoporous silica nanoparticles as promising drug delivery system for neovascular retinal diseases

药物输送 化学 视网膜 体内 生物物理学 活性氧 氧化应激 介孔二氧化硅 离体 体外 生物化学 介孔材料 有机化学 生物 催化作用 生物技术
作者
Ahmed M. Elbedwehy,Jun Wu,Hee-Kyung Na,Ahruem Baek,Hyuntae Jung,Ik-Hwan Kwon,Sang‐Won Lee,Jeong Hun Kim,Tae Geol Lee
出处
期刊:Journal of Controlled Release [Elsevier]
卷期号:373: 224-239
标识
DOI:10.1016/j.jconrel.2024.07.022
摘要

Intravitreal injection of biodegradable implant drug carriers shows promise in reducing the injection frequency for neovascular retinal diseases. However, current intravitreal ocular devices have limitations in adjusting drug release rates for individual patients, thereby affecting treatment effectiveness. Accordingly, we developed mesoporous silica nanoparticles (MSNs) featuring a surface that reverse its charge in response to reactive oxygen species (ROS) for efficient delivery of humanin peptide (HN) to retinal epithelial cells (ARPE-19). The MSN core, designed with a pore size of 2.8 nm, ensures a high HN loading capacity 64.4% (w/w). We fine-tuned the external surface of the MSNs by incorporating 20% Acetyl-L-arginine (Ar) to create a partial positive charge, while 80% conjugated thioketal (TK) methoxy polyethylene glycol (mPEG) act as ROS gatekeeper. Ex vivo experiments using bovine eyes revealed the immobilization of Ar-MSNs-TK-PEG (mean zeta potential: 2 mV) in the negatively charged vitreous. However, oxidative stress reversed the surface charge to -25 mV by mPEG loss, facilitating the diffusion of the nanoparticles impeded with HN. In vitro studies showed that ARPE-19 cells effectively internalize HN-loaded Ar-MSNs-TK, subsequently releasing the peptide, which offered protection against oxidative stress-induced apoptosis, as evidenced by reduced TUNEL and caspase3 activation. The inhibition of retinal neovascularization was further validated in an in vivo oxygen-induced retinopathy (OIR) mouse model.
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
刚刚
amy发布了新的文献求助10
刚刚
CY88发布了新的文献求助10
刚刚
Sunny完成签到,获得积分10
3秒前
李健春完成签到 ,获得积分10
5秒前
阿巴发布了新的文献求助10
6秒前
很酷的妞子完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
一三二五七完成签到 ,获得积分0
7秒前
9秒前
科目三应助明理晓绿采纳,获得10
10秒前
10秒前
whyme完成签到,获得积分10
10秒前
Rosaline发布了新的文献求助10
11秒前
爆米花应助二两采纳,获得10
11秒前
小欧文完成签到,获得积分10
11秒前
布溜应助陈子净采纳,获得10
12秒前
清爽太阳完成签到 ,获得积分10
12秒前
齐天完成签到 ,获得积分10
13秒前
只道寻常完成签到,获得积分10
13秒前
KoitoYuu完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
sufeisunny完成签到 ,获得积分10
14秒前
Jasper应助夕荀采纳,获得10
15秒前
Supermao发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
yznfly应助Sunny采纳,获得200
16秒前
17秒前
19秒前
打打应助CY88采纳,获得10
20秒前
Zilch完成签到 ,获得积分10
20秒前
a1423072381发布了新的文献求助10
20秒前
amy发布了新的文献求助10
20秒前
zhanglh发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
杯玉应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
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 600
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 2872857
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2481439
关于积分的说明 6722046
捐赠科研通 2167107
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1151234
版权声明 585720
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 565175