Оценка эффективности гибридных носителей, содержащих АФК– продуцирующие агенты для оптических методов терапии меланомы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Митусова Ксения Андреевна
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 145
Оглавление диссертации кандидат наук Митусова Ксения Андреевна
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Стандартные методы лечения солидных новообразований
1.1.1. Радиотерапия
1.1.1.1. Лучевая терапия
1.1.1.2. Брахитерапия
1.1.1.3. Радионуклидная терапия
1.1.2. Химиотерапия
1.1.3. Хирургические методы лечения
1.2.Современные методы лечения солидных новообразований
1.2.1. Фотодинамическая терапия
1.2.2. Иммунотерапия
1.2.3. Генная терапия
1.3. Фототермическая терапия и ее применение для лечения солидных новообразований
1.3.1. Фотоактивные материалы для фототермической терапии
1.4. Фотодинамическая терапия и ее применение для лечения солидных
новообразований
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Математический расчет температуры нагрева НЧ Se и Au при воздействии лазерного излучения
2.2. Синтез гибридных микроносителей и наночастиц
2.2.1. Синтез наночастиц селена
2.2.2. Синтез плазмонных наночастиц
2.2.3. Формирование полимерных микрокапсул
2.2.3.1. Формирование микрокапсул с ядром из НЧ Se, НС Au и полиэлектролитных слоев
2.2.4. Формирование микрочастиц полимолочной кислоты
2.2.4.1. Синтез ПМК, содержащих НЧ Se и НС Au
2.2.5. Синтез НЧ СаСОз
2.2.5.1. Синтез НЧ СаСОз, содержащих доксорубицин и радахлорин
2.3. Характеризация гибридных носителей
2.3.1. Динамическое светорассеяние
2.3.2. Спектрофотометрия
2.3.3. Просвечивающая электронная микроскопия
2.3.4. Сканирующая электронная микроскопия
2.3.5. Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия
2.3.6. Определение загружающей способности нано - и микроносителей
2.3.6.1. Определение загружающей способности гибридных носителей, содержащих НЧ Se и НС Au для ФТТ
2.3.6.2. Определение загружающей способности НЧ СаСОз, содержащих Докс и Се6 для комбинированной ФДТ
2.3.7. Исследование стабильности микроносителей на основе ПМК, содержащие НЧ Se и НС Au
2.3.8. Исследование стабильности НЧ СаСОз
2.4. Подбор параметров лазерного излучения
2.4.1. Подбор параметров лазерного излучения для комбинированной ФТТ
2.4.2. Выбор параметров лазерного излучения для комбинированной ФДТ
2.5. Расчет коэффициента эффективности фототермического преобразования
2.6. Исследование взаимодействия и оценка цитотоксического эффекта гибридных носителей на клеточных культурах in vitro
2.6.1. КЛСМ
2.6.2. Проточнаяй цитометрия
2.6.3. Исследование токсичности гибридных носителей
2.6.3.1. Резазурин- тест
2.6.3.2. Проточная цитометрия
2.6.3.3. КЛСМ
2.6.4. Исследование генерации АФК
2.7. Подбор оптимальных параметров лазерного излучения
2.7.1. Подбор параметров лазерного излучения для ФТТ с гибридными носителями, содержащие НЧ Se и НС Au in vitro
2.7.2. Подбор параметров лазерного излучения для ФДТ с НЧ СаСОз, содержащими Докс и Се6 in vitro
2.8. Исследование гибридных носителей in vivo
2.8.1. Формирование модели опухоли меланомы на мышах
2.8.2. Исследование биораспределения гибридных носителей
2.8.3. Гистопатологический анализ
2.8.3.1. Приготовление гистологических срезов
2.8.3.2. Флуоресцентное окрашивание
2.8.3.3. Окрашивание гематоксилином и эозином
2.9. Исследование противоопухолевой эффективности
2.9.1. Исследование противоопухолевой эффективности гибридных носителей, содержащих НЧ Se и НС Au для АФК- опосредованной ФТТ in vivo
2.9.2. Исследование противоопухолевой эффективности НЧ СаСОз, содержащих Докс и Се6 для комбинированной ФДТ in vivo
2.10. Статистическая обработка данных
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Моделирование параметров оптического нагрева для наночастиц Se и наностержней Au
3.2. Синтез и физико- химическая характеризация гибридных носителей, содержащих НЧ металлов и АФК- продуцирующие агенты
3.2.1. Синтез и физико- химическая характеризация МК, содержащих НЧ Se и НС Au для АФК- опосредованной ФТТ
3.2.2. Синтез и физико - химическая характеризация НЧ СаСОз, загруженных Докс и Се6 для комбинированной ФДТ
3.3. Исследование оптических характеристик гибридных носителей, содержащих НЧ металлов и АФК- продуцирующие агенты in vitro
3.3.1. Исследование фототермических характеристик полимерных носителей
3.3.2. Подбор параметров лазерного излучения для НЧ СаСОз, содержащих Се6
3.4. Противоопухолевая эффективность гибридных носителей, содержащих НЧ металлов и АФК- продуцирующие агенты in vitro
3.4.1. Противоопухолевая эффективность полимерных носителей, с включенными НЧ Se и НС Au для АФК- опосредованной ФТТ
3.4.2. Противоопухолевая эффективность НЧ СаСОз, содержащих Докс и Се6 для комбинированной ФДТ
3.5. Исследование биораспределения ПМК, содержащих НЧ Se и НС Au для АФК-опосредованной ФТТ in vivo
3.6. Исследование биораспределения НЧ СаСОз in vivo
3.7. Исследование терапевтического эффекта разработанных гибридных нано - и микроносителей in vivo
3.7.1. Исследование терапевтического эффекта микрочастиц ПМК, содержащих НЧ Se и НС Au для АФК- опосредованной ФТТ in vivo
3.7.2. Исследование терапевтического эффекта НЧ СаСОз, содержащих Докс и Се6 для комбинированной ФДТ in vivo
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
ИК лазерная инактивация клеток и фотоповреждение биотканей, сенсибилизированных плазмонно-резонансными золотыми наночастицами и красителями2009 год, кандидат физико-математических наук Акчурин, Георгий Гарифович
Плазмонно-резонансные наночастицы для биомедицинских приложений2010 год, доктор физико-математических наук Хлебцов, Борис Николаевич
Исследование влияния физико-химических параметров наноструктур на загрузку и удержание терапевтических радионуклидов 225Ас и 188Re для терапии меланомы B16-F102024 год, кандидат наук Карпов Тимофей Евгеньевич
Новый класс невирусных средств доставки на основе нано- и микрочастиц комплексного состава для диагностики и терапии злокачественных новообразований2024 год, доктор наук Тимин Александр Сергеевич
Роль оксида азота в регуляции пролиферации и апоптоза опухолевых клеток2004 год, кандидат медицинских наук Какурина, Гелена Валерьевна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка эффективности гибридных носителей, содержащих АФК– продуцирующие агенты для оптических методов терапии меланомы»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Несмотря на значительные усилия, предпринимаемые международным сообществом, злокачественные новообразования (ЗНО) остаются одной из основных причин смертности в современном мире. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2018 году от этих заболеваний скончалось 9,6 миллиона человек, что подчеркивает серьезность проблемы [1]. В этом контексте Россия заняла 5-е место в мире по числу смертей от рака, с показателем заболеваемости 11,4 на 100 тыс. населения, а ежегодно в стране выявляется 1,67 миллиона новых случаев [1].
Особенно тревожным является рост заболеваемости первичной меланомой кожи, который наблюдается на протяжении последних нескольких десятилетий. Меланома остается одной из наиболее агрессивных форм кожного рака, поскольку у многих пациентов на момент постановки диагноза уже имеются метастазы [2]. По оценкам, в мире ежегодно регистрируется около 160 000 случаев меланомы, что приводит к примерно 41 000 смертям [3]. Эффективность существующих методов лечения, таких как химиотерапия и лучевая терапия, зачастую оказывается недостаточной для достижения полного выздоровления. Это объясняется рядом факторов, включая развитие химиорезистентности опухолевых клеток к лекарственным средствам и высокую токсичность традиционных методов лечения
[4,5].
Актуальность исследования новых подходов к терапии злокачественных новообразований не вызывает сомнений. Разработка инновационных терапевтических схем, направленных на селективное уничтожение опухолевой ткани при минимальном воздействии на здоровые клетки, становится жизненно важной задачей. В этом контексте фотодинамическая и фототермическая терапии представляют собой многообещающие альтернативы традиционным методам [6].
Фотодинамическая терапия (ФДТ) использует специальные вещества, которые под воздействием света с определенной длиной волны способны генерировать активные формы кислорода (АФК). Эти активные молекулы разрушают клеточные мембраны и органеллы, что ведет к гибели раковых клеток
[7]. Фототермическая терапия (ФТТ) использует фотоактивные агенты, которые преобразуют поглощенный свет в тепло, вызывая апоптоз, или программированную клеточную смерть [8]. Важно отметить, что в отсутствие светового воздействия эти агенты обычно не токсичны, что делает их применение безопасным до момента активации [9].
Таким образом, сочетание современных технологий и глубоких знаний о механизмах взаимодействия света с биологическими структурами открывает новые горизонты в лечении злокачественных новообразований, повышая шансы на успешное выздоровление и улучшение качества жизни пациентов.
В данной диссертационной работе были использованы гибридные носители на основе полимолочной кислоты (ПМК), полистиролсульфата (ПСС) и полиаллиламина гидрохлорида (ПАГ) с включением наночастиц селена (НЧ Se) и наностержней золота (НС Аи) для ФТТ, а также наночастиц карбоната кальция (НЧ СаСОз) с включением фотосенсибилизатора - радохлорина (Се6) для ФДТ. Комбинация НЧ Se и НС Аи позволяет повысить эффективность ФТТ. А сочетание химиотерапевтического препарата цитостатического действия - доксорубицина (Докс) и с фотосенсибилизатором - радахлорином (Се6) повышает эффективность
ФДТ.
Таким образом, при доставке разработанных носителей, содержащих терапевтические агенты, в клетку и последующем возбуждении светом с нужной длиной волны может быть достигнут синергетический (фотодинамический, фототермический и химиотерапевтический) эффект и, соответственно, более высокая эффективность лечения меланомы.
Степень разработанности темы исследования. Установлено, что НЧ Se демонстрируют свою высокую противоопухолевую активность, а также они могут выступать в комбинации с другими агентами для химиотерапии рака. Подтверждены некоторые механизмы противоопухолевой активности. Показано, что противоопухолевые эффекты НЧ Se опосредованы их возможностью ингибировать рост раковых клеток при помощи индукции остановки клеточного цикла, путем генерации АФК. Кроме того, НЧ Se обеспечивают наилучшую
селективность между здоровыми и раковыми клетками [9].
НЧ Аи и их формы являются давно известными и хорошо изученными классами соединений - первые их представители были синтезированы еще в середине XIX века - однако, только в последние два десятилетия, в связи с развитием нанотехнологий в целом и наномедицины в частности, наночастицы золота находят свое применение в клинической практике [10].
Таким образом, разработка комбинированных систем, включающих в себя биологически активные материалы разнонаправленного действия (наночастицы селена, обладающие противоопухолевыми свойствами и наностержни золота в качестве агента для фототермической терапии) позволит повысить эффективность терапии и снизить побочные эффекты, в то же время комбинация лекарственных препаратов с различными механизмами действия на наночастицах ватерита (доксорубицин - химиотерапевтический препарат, радахлорин - в качестве фотосенсибилизатора) поможет добиться комбинированной фотодинамической терапии. Данные исследования интересны как с прикладной, так и с фундаментальной точки зрения.
Связь темы с плановыми исследованиями и финансовая поддержка темы. Диссертационная работа выполнена в Санкт-Петербургском Политехническом университете Петра Великого в лаборатории нано- и микрокапсулирования биологически активных веществ. Исследования выполнялись в рамках стратегической программы «Приоритет-2030» (122022400328-2 «Разработка фармпрепаратов, в том числе радиофармпрепаратов на основе технологии нано- и микрокапсулирования», 123031300015- 3 «Разработка фармпрепаратов на основе технологии нано- и
микрокапсулирования»), государственного задания на создание молодежной лаборатории (122122100157-8, «Разработка лекарственного препарата на основе противоопухолевых средств, инкапсулированных в наноконтейнеры, состоящих из биоразлагаемых полимеров»), а также грантов и программ развития Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Санкт- Петербургский политехнический университет Петра
Великого».
Часть работ была выполнена в лаборатории морфологии полимеров (разработка методик синтеза наночастиц селена) Института высокомолекулярных соединений РАН, физико-химическая характеризация носителей осуществлялась на базе физического факультета ИТМО, эксперименты in vitro были проведены на базе Первого Санкт- Петербургского медицинского государственного медицинского университета им. И.П. Павлова и СПбПУ, исследование биораспределения и терапевтической эффективности гибридных микро- и наноносителей in vivo проведены на базе Санкт-Петербургского Государственного химико- фармацевтического университета Министерства здравоохранения Российской Федерации, Национального медицинского исследовательского центра имени В. А. Алмазова и Российского научного центра радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова.
Целью настоящего исследования является теоретическое и экспериментальное исследование возможности применения гибридных носителей на основе полимерной матрицы, состоящей из полимолочной кислоты, полистиролсульфата и полиаллиламин гидрохлорида с включением наночастиц селена и наностержней золота для фототермической терапии, а также наночастиц карбоната кальция для фотодинамической терапии меланомы.
Для достижения данной цели решались следующие задачи:
1. Произвести расчет температуры нагрева и коэффициента эффективности фототермического преобразования исследуемых образцов на основе наночастиц селена и наностержней золота под действием лазерного излучения (1064 нм, 2 мин, 2.4 Вт/см2);
2. Синтезировать полимерные микроносители, содержащие в своем составе наночастицы селена, наностержни золота и их комбинацию для проведения фототермической терапии, а также наночастиц карбоната кальция с включением доксорубицина и радахлорина для их применения в комбинированной фотодинамической терапии;
3. Рассчитать коэффициент эффективности фототермического
преобразования (п) для гибридных микроносителей при лазерном воздействии (1064 нм, 2 мин, 2.4 Вт/см2) в условиях in vitro;
4. Исследовать противоопухолевую активность разработанных полимерных микроносителей на основе полимолочной кислоты с включением наночастиц селена, золота и их комбинации при лазерном излучении (1064 нм, 2 мин, 2.4 Вт/см2) на опухолевых клетках меланомы (B16-F10);
5. Исследовать противоопухолевую активность разработанных наночастиц карбоната кальция с включением доксорубицина и радахлорина при лазерном излучении (650 нм, 5 мин, 500 мВт/см2) на опухолевых клетках меланомы (B16-F10);
6. Оценить противоопухолевую эффективность локальной фототермической и фотодинамической терапии с использованием, полученных нано- и микроносителей на мышиной модели меланомы.
Научная новизна. Впервые установлено, что комбинация НЧ Se и НС Au приводит к значительному повышению температуры исследуемых образцов при лазерном излучении (1064 нм, 2 мин, 2.4 Вт/см2) по сравнению с использованием НЧ Se и НС Au по отдельности. Рассчитанные значения максимальной температуры нагрева и коэффициент эффективности фототермического преобразования исследуемых образцов достаточно хорошо согласуются с экспериментально полученными данными. Также впервые было показано, что противоопухолевый эффект от применения НЧ Se (в концентрации 100 мкг/мл) достигается за счет генерации АФК в митохондриях клеток, а при комбинации НЧ Se и НС Au происходит снижение пролиферативной активности клеток меланомы за счет комбинированного действия.
Оптимизированы условия проведения комбинированной ФДТ (650 нм, 5 мин, 500 мВт/см2) в результате использования НЧ СаСОз с одновременным включением Докс и Се6 в условиях in vitro и in vivo. Показан синергетический эффект ингибирования роста опухоли от одновременного действия химиотерапии и ФДТ.
Теоретическая значимость. Разработаны и апробированы методики синтеза
нано- и микроносителей, содержащих в своем составе НЧ Se и НС Аи, для проведения комбинированной ФТТ, а также НЧ СаСОз с включением Докс и Се6 для их применения в комбинированной ФДТ. Впервые было показано, что комбинация НЧ Se и НС Аи на полимерном микроносителе значительно повышает температуру исследуемого образца, инжектированного в область роста опухоли, что позволяет эффективно применять их для комбинированной ФТТ ЗНО.
Теоретическая значимость работы по созданию НЧ СаСОз для ФДТ, содержащих и химиопрепарат, и фотосенсибилизатор заключается в исследовании физико-химических параметров полученных носителей, кинетики высвобождения лекарственного вещества и оценке эффективности комбинированной ФДТ.
Практическая значимость. Практическая значимость полученных результатов определяется возможностью создания новых многофункциональных нано- и микроносителей, потенциально применяемых в комбинированной ФТТ и ФДТ. АФК-опосредованная ФТТ в перспективе может быть использована как метод адъювантной терапии поверхностных новообразований (стадия I, II).
Разработанные подходы для комбинированной ФДТ потенциально позволят предложить новые схемы лечения пациентов с метастазирующей меланомой (стадия III, IV) и при этом минимизировать побочные эффекты на организм в целом.
Методология и методы исследования. Методология исследования включает в себя этапы получения материалов на основе наночастиц селена, наностержней золота и наночастиц ватерита. Характеризация полученных носителей проводилась на современном оборудовании при использовании общепризнанных методов, таких как электронная спектроскопия, спектрофотомерия, динамическое светорассеяние, рентгеноструктурный анализ. Размер и морфология носителей были изучены методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и динамического светорассеяния (ДСР). При проведении биологических исследований использовались раковые клетки линии В16-Р10 (клетки мышиной меланомы). Цитотоксичность носителей и терапевтический эффект изучались с
использованием окрашивания витальным красителем- резазурин (Резазурин тест) и с помощью проточной цитометрии. Визуализацию клеток проводили с использованием конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (КЛСМ). Для определения фотоиндуцированной цитотоксичности использовался лазер с длиной волны X > 1064 нм для ФТТ и 650 нм для ФДТ. В ходе работы контроль достоверности результатов выполнялся проведением перекрестных анализов. Достоверность оценки цитотоксического эффекта материалов подтверждена тремя сходящимися данными. Исследование биораспределения нано - и микроносителей проводили с использованием флуоресцентного биоимиджинга (ФБ), ПЭТ- КТ и ОФЭКТ.
Положения, выносимые на защиту:
1. Расчетным путем установлено, что максимальная температура нагрева и повышение коэффициента эффективности фототермического преобразования (п) исследуемого образца достигается в результате комбинации НЧ Se и НС Au, включенных в состав полимерных микроносителей, при лазерном излучении (1064 нм, 2 мин, 2.4 Вт/см2);
2. Экспериментально установлено, что комбинация НЧ Se и НС Au, включенных в состав полимерных микроносителей, приводит к повышению температуры нагрева исследуемого образца на AT=29°C, а повышение коэффициента эффективности фототермического преобразования - на Ап=10.49%;
3. При проведении комбинированной ФТТ (1064 нм, 2 мин, 2.4 Вт/см2) с использованием НЧ Se и НС Au, включенных в состав полимерных микроносителей, в условиях in vitro и in vivo наблюдается значительное снижение пролиферативной активности опухолевых клеток меланомы по сравнению с контрольной группой;
4. При проведении комбинированной ФДТ (650 нм, 5 мин, 500 мВт/см2) с использованием НЧ CaCO3 содержащих Докс и Се6 в условиях in vitro и in vivo жизнеспособность клеток меланомы B16-F10 снижалась до 5% относительно контрольной группы.
Вклад автора. Личный вклад автора заключается в планировании
экспериментов, их осуществлении, проведении необходимых расчетов и статистической обработке результатов и их анализе, а также их представлении результатов на научных конференциях. Интерпретация результатов проводилась совместно с научным руководителем. Написание статей и патента осуществлялось совместно с соавторами.
Публикации. Результаты исследований представлены в 7 научных статьях в рецензируемых изданиях, индексируемых в международных базах данных, одном патенте РФ и 5 тезисах российских и международных конференций.
Степень достоверности результатов исследований. Достоверность полученных результатов обеспечена благодаря использованию современных физико-химических методов исследования, применению высокотехнологичного оборудования, сопоставлению с данными из литературных источников, воспроизводимости результатов, а также мнению рецензентов ведущих международных научных журналов и ученых, которые ссылались на эти результаты в своих исследованиях.
Апробация результатов. Результаты диссертационной работы были представлены на различных российских и международных конференциях в виде 5 публикаций тезисов и стендовых докладов на «Новые материалы и перспективные технологии» (2019, Москва), Полимеры в стратегии научно-технического развития РФ "Полимеры- 2020" (2020, Москва), «Новые материалы и перспективные технологии» (2020, Москва), «LifeSciencePolytech» (2022, Санкт-Петербург), Санкт-Петербургские научные чтения - 2022 (2022, Санкт-Петербург), VII Съезд биофизиков России (2023, Краснодар).
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 145 страницах, основной текст работы содержит 68 рисунок и 9 таблиц. Работа состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, описания полученных результатов и их обсуждения, основных результатов и выводов, списка цитируемой литературы (144 наименования).
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Оценка цитотоксичности золотых наночастиц с использованием оптических методов и их использование для фототерапии опухолей2020 год, кандидат наук Чумаков Даниил Сергеевич
Фотодинамическая терапия кожных метастазов при диссеминированной меланоме кожи2007 год, кандидат медицинских наук Боргуль, Ольга Валентиновна
Материалы на основе диоксида кремния, наночастиц золота и октаэдрических кластерных комплексов молибдена2022 год, кандидат наук Новикова Евгения Дмитриевна
Термочувствительные гибридные наноструктуры на основе резонансных золотых наночастиц для задач оптического измерения температуры и модуляции интенсивности сигнала второй гармоники2024 год, кандидат наук Герасимова Елена Николаевна
Фотофизические и фитохимические методы лечения злокачественных опухолей (клинико-экспериментальное исследование)2006 год, доктор медицинских наук Гельфонд, Марк Львович
Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Митусова Ксения Андреевна
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатам работы были сформулированы следующие выводы:
1. Комбинация наночастиц селена и наностержней золота приводит к повышения максимальной температуры и коэффициента эффективности фототермического преобразования исследуемого образца за счет наночастиц селена;
2. Экспериментально полученные значения коэффициента эффективности фототермического преобразования хорошо согласуются с расчетными данными в условиях in vitro (^(nMK@Se: Au) = 49.06 ± 1.95 % и (Ожидаемый(Se:Au)=52.57 ± 2.19 %);
3. По результатам in vitro исследований показано, что снижение выживаемости клеток меланомы, инкубированных с микрочастицами полимолочной кислоты, содержащими наночастицы селена, вызвано генерацией активных форм кислорода в митохондриях клеток, а снижение выживаемости клеток меланомы, инкубированных с микроносителями, содержащими и наночастицы селена и наностержни золота (при соотношении Se:Au=100:60 мкг) под действием лазерного излучения достигается за счет комбинации механизмов действия используемых частиц;
4. По результатам in vitro исследований, для комбинированной фотодинамической терапии установлено, что выживаемость клеток меланомы снижается до 5% при концентрациях доксорубицина = 30 мкг/мл, радахлорина = 83 мкг/мл на 1.8 мкг наночастиц карбоната кальция под действием лазерного излучения;
5. Противоопухолевый эффект in vivo характеризуется снижением объемов опухоли более чем на 80% в группе мышей, получавших терапию с микроносителями, содержащими наночастицы селена и наностержни золота при лазерном воздействии в сравнении с фототермической терапией в монорежиме (т. е. с использованием только наностержней золота, включенных в структуру микроносителей);
6. Локальная комбинированная фотодинамическая терапия эффективно снижает рост опухоли в 10 раз, по сравнению с контрольной группой в результате одновременного действия двух различных видов терапий (химиотерапия и фотодинамическая терапия).
Таким образом, разработанные полимерные микроносители, содержащие в своем составе наночастицы селена и наностержни золота, обладают комбинированным действием за счет генерации активных форм кислорода от наночастиц селена и повышенному коэффициенту фототермического преобразования за счет комбинации наночастиц селена и наностержней золота. В работе подобраны параметры, включающие в себя концентрации наночастиц селена и наностержней золота, а также режим лазерного излучения, которые в будущем могут усовершенствовать метод фототермической терапии в клинической практике. Аналогично, был продемонстрировал противоопухолевый эффект с использованием наночастиц карбоната кальция, одновременно содержащих и доксорубицин и радахлорин, что в дальнейшем позволит снизить токсический эффект на здоровые ткани, а также улучшить качество лечения.
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Митусова Ксения Андреевна, 2024 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
[1] В.В.С.Г.В.П. А.Д. Каприн, ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫЕ НОВООБРАЗОВАНИЯ В РОССИИ В 2018 ГОДУ, 2019.
[2] A. Muntyanu, E. Savin, F.M. Ghazawi, A. Alakel, A. Zubarev, I.V. Litvinov, Geographic Variations in Cutaneous Melanoma Distribution in the Russian Federation, Dermatology 236 (2020) 500-507. https://doi.org/10.1159/000507617.
[3] K.S. Zhang, T. Pelleg, S. Campbell, C. Rubio, A.L. Loschner, S. Ie, Pulmonary metastatic melanoma: current state of diagnostic imaging and treatments, Melanoma Manag 8 (2021). https://doi.org/10.2217/mmt-2021-0001.
[4] P. Jin, J. Jiang, L. Zhou, Z. Huang, E.C. Nice, C. Huang, L. Fu, Mitochondrial adaptation in cancer drug resistance: prevalence, mechanisms, and management, J Hematol Oncol 15 (2022) 97. https://doi.org/10.1186/s13045-022-01313-4.
[5] V. Gyanani, J.C. Haley, R. Goswami, Challenges of Current Anticancer Treatment Approaches with Focus on Liposomal Drug Delivery Systems, Pharmaceuticals 14 (2021) 835. https://doi.org/10.3390/ph14090835.
[6] ritesh bhole, A Comprehensive Review on Photodynamic Therapy (PDT) and Photothermal Therapy (PTT) for Cancer Treatment, Turkish Journal of Oncology (2021). https://doi.org/10.5505/tjo.2020.2400.
[7] S. Kwon, H. Ko, D.G. You, K. Kataoka, J.H. Park, Nanomedicines for Reactive Oxygen Species Mediated Approach: An Emerging Paradigm for Cancer Treatment, Acc Chem Res 52 (2019) 1771-1782. https://doi.org/10.1021/acs.accounts.9b00136.
[8] X. Huang, Y. Lu, M. Guo, S. Du, N. Han, Recent strategies for nano-based PTT combined with immunotherapy: from a biomaterial point of view, Theranostics 11 (2021) 7546-7569. https://doi.org/10.7150/thno.56482.
[9] J. Geng, C. Sun, J. Liu, L. Liao, Y. Yuan, N. Thakor, J. Wang, B. Liu, Biocompatible Conjugated Polymer Nanoparticles for Efficient Photothermal Tumor Therapy, Small 11 (2015) 1603-1610. https://doi.org/10.1002/smll.201402092.
[10] I.A. Shurygina, N.N. Dremina, I.S. Trukhan, M.G. Shurygin, SELENIUM IN
NANOFORM: TOXICITY AND SAFETY, Baikal Medical Journal 1 (2022) 2432. https://doi.org/10.57256/2949-0715-2022-1-24-32.
[11] M.E. Lomax, L.K. Folkes, P. O'Neill, Biological Consequences of Radiation-induced DNA Damage: Relevance to Radiotherapy, Clin Oncol 25 (2013) 578-585. https://doi.org/10.1016/j.clon.2013.06.007.
[12] T.J. Trenn, Rutherford on the Alpha-Beta-Gamma Classification of Radioactive Rays, Isis 67 (1976) 61-75. https://doi.org/10.1086/351545.
[13] И.Н. Бекман, Атомная и ядерная физика: радиоактивность и ионизирующие излучения , 2024.
[14] https://ru.freepik.com/, (n.d.).
[15] H. Langevin-Joliot, Radium, Marie Curie and Modern Science, Radiat Res 150 (1998) S3. https://doi.org/10.2307/3579803.
[16] T. LoSasso, C. Chui, C.C. Ling, Comprehensive quality assurance for the delivery of intensity modulated radiotherapy with a multileaf collimator used in the dynamic mode, Med Phys 28 (2001) 2209-2219. https://doi.org/10.1118/1.1410123.
[17] F. Saberian, A. Ghate, M. Kim, Optimal fractionation in radiotherapy with multiple normal tissues, Mathematical Medicine and Biology 33 (2016) 211-252. https://doi.org/10.1093/imammb/dqv015.
[18] J. Thariat, J.-M. Hannoun-Levi, A. Sun Myint, T. Vuong, J.-P. Gérard, Past, present, and future of radiotherapy for the benefit of patients, Nat Rev Clin Oncol 10 (2013) 52-60. https://doi.org/10.1038/nrclinonc.2012.203.
[19] N.G. Vasilchenko, D.S. Kutilin, N.N. Timoshkina, D.S. Potyomkin, S.I. Poluektov, M.A. Gusareva, N.G. Kosheleva, K.I. Soldatova, A.Y. Maksimov, O.I. Kit, Yu.S. Sidorenko, MODERN RADIOTHERAPY REGIMENS AND BIOMARKERS OF RADIORESISTANT RECTAL TUMOR CELLS, Siberian Journal of Oncology 18 (2020) 105-113. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2019-18-6-105-113.
[20] S. V. Kanaev, S.N. Novikov, G.I. Gafton, R. V. Novikov, THE COMBINATION OF EXTERNAL RADIATION THERAPY WITH HIGH DOSE RATE BRAHYTERAPY BOOST FOR PROSTATE CANCER: A COMPARATIVE CHARACTERISTIC OF TWO FRACTION MODES, Siberian Journal of
Oncology 19 (2020) 40-49. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2020-19-1-40-49.
[21] L. Shukla, W.A. Morrison, R. Shayan, Adipose-Derived Stem Cells in Radiotherapy Injury: A New Frontier, Front Surg 2 (2015). https://doi.org/10.3389/fsurg.2015.00001.
[22] U. Harmenberg, F.C. Hamdy, A. Widmark, B. Lennernas, S. Nilsson, Curative radiation therapy in prostate cancer, Acta Oncol (Madr) 50 (2011) 98-103. https://doi.org/10.3109/0284186X.2010.576115.
[23] C. Chargari, E. Deutsch, P. Blanchard, S. Gouy, H. Martelli, F. Guerin, I. Dumas, A. Bossi, P. Morice, A.N. Viswanathan, C. Haie-Meder, Brachytherapy: An overview for clinicians, CA Cancer J Clin 69 (2019) 386-401. https://doi.org/10.3322/caac.21578.
[24] D. Badakh, A. Grover, Reirradiation with high-dose-rate remote afterloading brachytherapy implant in patients with locally recurrent or residual cervical carcinoma, J Cancer Res Ther 5 (2009) 24. https://doi.org/10.4103/0973-1482.48766.
[25] S.J. Goldsmith, Targeted Radionuclide Therapy: A Historical and Personal Review, Semin Nucl Med 50 (2020) 87-97. https://doi.org/10.1053/j.semnuclmed.2019.07.006.
[26] Z. Maghsoomi, Z. Emami, R. Malboosbaf, M. Malek, M.E. Khamseh, Efficacy and safety of peptide receptor radionuclide therapy in advanced radioiodine-refractory differentiated thyroid cancer and metastatic medullary thyroid cancer: a systematic review, BMC Cancer 21 (2021) 579. https://doi.org/10.1186/s12885-021-08257-x.
[27] S.M. Bentzen, L.S. Constine, J.O. Deasy, A. Eisbruch, A. Jackson, L.B. Marks, R.K. Ten Haken, E.D. Yorke, Quantitative Analyses of Normal Tissue Effects in the Clinic (QUANTEC): An Introduction to the Scientific Issues, International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics 76 (2010) S3-S9. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2009.09.040.
[28] P.G. Turner, J.M. O'Sullivan, 223 Ra and other bone-targeting radiopharmaceuticals—the translation of radiation biology into clinical practice, Br J Radiol 88 (2015) 20140752. https://doi.org/10.1259/bjr.20140752.
[29] A. Dash, S. Chakraborty, M.R.A. Pillai, F.F. (Russ) Knapp, Peptide Receptor Radionuclide Therapy: An Overview, Cancer Biother Radiopharm 30 (2015) 4771. https://doi.org/10.1089/cbr.2014.1741.
[30] B.A. Chabner, T.G. Roberts, Chemotherapy and the war on cancer, Nat Rev Cancer 5 (2005) 65-72. https://doi.org/10.1038/nrc1529.
[31] L. Wyld, R.A. Audisio, G.J. Poston, The evolution of cancer surgery and future perspectives, Nat Rev Clin Oncol 12 (2015) 115-124. https://doi.org/10.1038/nrclinonc.2014.191.
[32] J.D. Martin, H. Cabral, T. Stylianopoulos, R.K. Jain, Improving cancer immunotherapy using nanomedicines: progress, opportunities and challenges, Nat Rev Clin Oncol 17 (2020) 251-266. https://doi.org/10.1038/s41571-019-0308-z.
[33] F. Wu, J. Yang, J. Liu, Y. Wang, J. Mu, Q. Zeng, S. Deng, H. Zhou, Signaling pathways in cancer-associated fibroblasts and targeted therapy for cancer, Signal Transduct Target Ther 6 (2021) 218. https://doi.org/10.1038/s41392-021-00641-0.
[34] G.L. Branigan, M. Soto, L. Neumayer, K. Rodgers, R.D. Brinton, Association Between Hormone-Modulating Breast Cancer Therapies and Incidence of Neurodegenerative Outcomes for Women With Breast Cancer, JAMA Netw Open 3 (2020) e201541. https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2020.1541.
[35] E.C. Scott, A.C. Baines, Y. Gong, R. Moore, G.E. Pamuk, H. Saber, A. Subedee, M.D. Thompson, W. Xiao, R. Pazdur, V.A. Rao, J. Schneider, J.A. Beaver, Trends in the approval of cancer therapies by the FDA in the twenty-first century, Nat Rev Drug Discov 22 (2023) 625-640. https://doi.org/10.1038/s41573-023-00723-4.
[36] S. Kwiatkowski, B. Knap, D. Przystupski, J. Saczko, E. K^dzierska, K. Knap-Czop, J. Kotlinska, O. Michel, K. Kotowski, J. Kulbacka, Photodynamic therapy -mechanisms, photosensitizers and combinations, Biomedicine & Pharmacotherapy 106 (2018) 1098-1107. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2018.07.049.
[37] G.M. Loewen, R. Pandey, D. Bellnier, B. Henderson, T. Dougherty, Endobronchial photodynamic therapy for lung cancer, Lasers Surg Med 38 (2006) 364-370. https://doi.org/10.1002/lsm.20354.
[38] S.J. Till, J.N. Francis, K. Nouri-Aria, S.R. Durham, Mechanisms of
immunotherapy, Journal of Allergy and Clinical Immunology 113 (2004) 10251034. https://doi.org/10.1016/jjad.2004.03.024.
[39] B. Ji, M. Wei, B. Yang, Recent advances in nanomedicines for photodynamic therapy (PDT)-driven cancer immunotherapy, Theranostics 12 (2022) 434-458. https://doi.org/10.7150/thno.67300.
[40] S.H. Song, T. Ghosh, D.G. You, H. Joo, J. Lee, J. Lee, C.H. Kim, J. Jeon, S. Shin, J.H. Park, Functionally Masked Antibody to Uncouple Immune-Related Toxicities in Checkpoint Blockade Cancer Therapy, ACS Nano 17 (2023) 10065-10077. https://doi.org/10.1021/acsnano.2c12532.
[41] P. Berraondo, M.F. Sanmamed, M.C. Ochoa, I. Etxeberria, M.A. Aznar, J.L. Pérez-Gracia, M.E. Rodríguez-Ruiz, M. Ponz-Sarvise, E. Castañón, I. Melero, Cytokines in clinical cancer immunotherapy, Br J Cancer 120 (2019) 6-15. https://doi.org/10.1038/s41416-018-0328-y.
[42] O.A. Bezborodova, E.R. Nemtsova, R.I. Yakubovskaya, A.D. Kaprin, Gene therapy is a new area in medicine, Onkologiya. Zhurnal Imeni P.A.Gertsena 5 (2016) 64. https://doi.org/10.17116/onkolog20165264-72.
[43] S.M. Thomas, J.R. Grandis, The Current State of Head and Neck Cancer Gene Therapy, Hum Gene Ther 20 (2009) 1565-1575. https://doi.org/10.1089/hum.2009.163.
[44] W. Wang, W. Li, N. Ma, G. Steinhoff, Non-viral gene delivery methods., Curr Pharm Biotechnol 14 (2013) 46-60.
[45] L. Jin, X. Zeng, M. Liu, Y. Deng, N. He, Current Progress in Gene Delivery Technology Based on Chemical Methods and Nano-carriers, Theranostics 4 (2014) 240-255. https://doi.org/10.7150/thno.6914.
[46] Z. Kayani, H. Heli, R. Dehdari Vais, H. Haghighi, M. Ajdari, N. Sattarahmady, Synchronized Chemotherapy/Photothermal Therapy/Sonodynamic Therapy of Human Triple-Negative and Estrogen Receptor-Positive Breast Cancer Cells Using a Doxorubicin-Gold Nanoclusters-Albumin Nanobioconjugate, Ultrasound Med Biol (2024). https://doi.org/10.1016Zj.ultrasmedbio.2024.02.012.
[47] S. Link, M.A. El-Sayed, Shape and size dependence of radiative, non-radiative and
photothermal properties of gold nanocrystals, Int Rev Phys Chem 19 (2000) 409453. https://doi.org/10.1080/01442350050034180.
[48] C. Gao, Y. Hu, M. Wang, M. Chi, Y. Yin, Fully Alloyed Ag/Au Nanospheres: Combining the Plasmonic Property of Ag with the Stability of Au, J Am Chem Soc 136 (2014) 7474-7479. https://doi.org/10.1021/ja502890c.
[49] P. Slepicka, Z. Kolska, J. Nahlik, V. Hnatowicz, V. Svorcik, Properties of Au nanolayers on polyethyleneterephthalate and polytetrafluoroethylene, Surface and Interface Analysis 41 (2009) 741-745. https://doi.org/10.1002/sia.3082.
[50] H. Chen, L. Shao, Q. Li, J. Wang, Gold nanorods and their plasmonic properties, Chem. Soc. Rev. 42 (2013) 2679-2724. https://doi.org/10.1039/C2CS35367A.
[51] B. De Berardis, M. Marchetti, A. Risuglia, F. Ietto, C. Fanizza, F. Superti, Exposure to airborne gold nanoparticles: a review of current toxicological data on the respiratory tract, Journal of Nanoparticle Research 22 (2020) 235. https://doi.org/10.1007/s 11051 -020-04966-9.
[52] X. Huang, P.K. Jain, I.H. El-Sayed, M.A. El-Sayed, Plasmonic photothermal therapy (PPTT) using gold nanoparticles, Lasers Med Sci 23 (2008) 217-228. https://doi.org/10.1007/s10103-007-0470-x.
[53] X. Tong, Z. Wang, X. Sun, J. Song, O. Jacobson, G. Niu, D.O. Kiesewetter, X. Chen, Size Dependent Kinetics of Gold Nanorods in EPR Mediated Tumor Delivery, Theranostics 6 (2016) 2039-2051. https://doi.org/10.7150/thno.17098.
[54] Y. Wang, K.C.L. Black, H. Luehmann, W. Li, Y. Zhang, X. Cai, D. Wan, S.-Y. Liu, M. Li, P. Kim, Z.-Y. Li, L. V. Wang, Y. Liu, Y. Xia, Comparison Study of Gold Nanohexapods, Nanorods, and Nanocages for Photothermal Cancer Treatment, ACS Nano 7 (2013) 2068-2077. https://doi.org/10.1021/nn304332s.
[55] Y. Zi, K. Yang, J. He, Z. Wu, J. Liu, W. Zhang, Strategies to enhance drug delivery to solid tumors by harnessing the EPR effects and alternative targeting mechanisms, Adv Drug Deliv Rev 188 (2022) 114449. https://doi.org/10.1016/j.addr.2022.114449.
[56] H. Maeda, T. Sawa, T. Konno, Mechanism of tumor-targeted delivery of macromolecular drugs, including the EPR effect in solid tumor and clinical
overview of the prototype polymeric drug SMANCS, Journal of Controlled Release 74 (2001) 47-61. https://doi.org/10.1016/S0168-3659(01)00309-1.
[57] F. ud Din, W. Aman, I. Ullah, O.S. Qureshi, O. Mustapha, S. Shafique, A. Zeb, Effective use of nanocarriers as drug delivery systems for the treatment of selected tumors, Int J Nanomedicine Volume 12 (2017) 7291-7309. https://doi.org/10.2147/IJN.S146315.
[58] K. Xiao, Y. Li, J. Luo, J.S. Lee, W. Xiao, A.M. Gonik, R.G. Agarwal, K.S. Lam, The effect of surface charge on in vivo biodistribution of PEG-oligocholic acid based micellar nanoparticles, Biomaterials 32 (2011) 3435-3446. https://doi.org/10.1016/) .biomaterials.2011.01.021.
[59] H. Maeda, K. Tsukigawa, J. Fang, A Retrospective 30 Years After Discovery of the Enhanced Permeability and Retention Effect of Solid Tumors: Next-Generation Chemotherapeutics and Photodynamic Therapy—Problems, Solutions, and Prospects, Microcirculation 23 (2016) 173-182. https://doi.org/10.1111/micc.12228.
[60] K. Cherukula, K. Manickavasagam Lekshmi, S. Uthaman, K. Cho, C.-S. Cho, I.-K. Park, Multifunctional Inorganic Nanoparticles: Recent Progress in Thermal Therapy and Imaging, Nanomaterials 6 (2016) 76. https://doi.org/10.3390/nano6040076.
[61] F. Jabeen, M. Najam-ul-Haq, R. Javeed, C. Huck, G. Bonn, Au-Nanomaterials as a Superior Choice for Near-Infrared Photothermal Therapy, Molecules 19 (2014) 20580-20593. https://doi.org/10.3390/molecules191220580.
[62] W. Yang, H. Liang, S. Ma, D. Wang, J. Huang, Gold nanoparticle based photothermal therapy: Development and application for effective cancer treatment, Sustainable Materials and Technologies 22 (2019) e00109. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2019.e00109.
[63] F. Qu, R. Geng, Y. Liu, J. Zhu, Advanced nanocarrier- and microneedle-based transdermal drug delivery strategies for skin diseases treatment, Theranostics 12 (2022) 3372-3406. https://doi.org/10.7150/thno.69999.
[64] A.S. Timin, A.S. Postovalova, T.E. Karpov, D. Antuganov, A.S. Bukreeva, D.R.
Akhmetova, A.S. Rogova, A.R. Muslimov, S.A. Rodimova, D.S. Kuznetsova, M. V. Zyuzin, Calcium carbonate carriers for combined chemo- and radionuclide therapy of metastatic lung cancer, Journal of Controlled Release 344 (2022) 1-11. https://doi.org/10.1016/jjconrel.2022.02.021.
[65] S. Liao, W. Yue, S. Cai, Q. Tang, W. Lu, L. Huang, T. Qi, J. Liao, Improvement of Gold Nanorods in Photothermal Therapy: Recent Progress and Perspective, Front Pharmacol 12 (2021). https://doi.org/10.3389/fphar.2021.664123.
[66] B. Cetin Ersen, B. Goncu, A. Dag, G. Birlik Demirel, GLUT-Targeting Phototherapeutic Nanoparticles for Synergistic Triple Combination Cancer Therapy, ACS Appl Mater Interfaces 15 (2023) 9080-9098. https://doi.org/10.1021/acsami.2c21180.
[67] J. Hu, H. Luo, Q. Qu, X. Liao, C. Huang, J. Chen, Z. Cai, Y. Bao, G. Chen, B. Li, W. Cui, Cell Membrane-Inspired Polymeric Vesicles for Combined Photothermal and Photodynamic Prostate Cancer Therapy, ACS Appl Mater Interfaces 12 (2020) 42511-42520. https://doi.org/10.1021/acsami.0c11636.
[68] X. Feng, T. Lin, D. Chen, Z. Li, Q. Yang, H. Tian, Y. Xiao, M. Lin, M. Liang, W. Guo, P. Zhao, Z. Guo, Mitochondria-associated ER stress evokes immunogenic cell death through the ROS-PERK-eIF2a pathway under PTT/CDT combined therapy, Acta Biomater 160 (2023) 211-224. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2023.02.011.
[69] M. Aioub, S.R. Panikkanvalappil, M.A. El-Sayed, Platinum-Coated Gold Nanorods: Efficient Reactive Oxygen Scavengers That Prevent Oxidative Damage toward Healthy, Untreated Cells during Plasmonic Photothermal Therapy, ACS Nano 11 (2017) 579-586. https://doi.org/10.1021/acsnano.6b06651.
[70] G. Zhao, X. Wu, P. Chen, L. Zhang, C.S. Yang, J. Zhang, Selenium nanoparticles are more efficient than sodium selenite in producing reactive oxygen species and hyper-accumulation of selenium nanoparticles in cancer cells generates potent therapeutic effects, Free Radic Biol Med 126 (2018) 55-66. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2018.07.017.
[71] D. Jing, N. Jiang, F. Wang, C. Mao, S. Han, P.Y. Ho, W. Xiao, Y. Li, J.J. Li, L. Zhang, K.S. Lam, Nanoradiosensitizer with good tissue penetration and enhances
oral cancer radiotherapeutic effect, Biomaterials 289 (2022) 121769. https://doi.org/10.1016/) .biomaterials.2022.121769.
[72] Y. Qi, J. Ye, S. Ren, G. Wang, J. Lv, S. Zhang, Y. Che, Y. Li, B. Chen, G. Ning, Temperature Feedback-Controlled Photothermal/Photodynamic/Chemodynamic Combination Cancer Therapy Based on NaGdF 4 :Er,Yb@NaGdF 4 :Nd@Cu-BIF Nanoassemblies, Adv Healthc Mater 9 (2020). https://doi.org/10.1002/adhm .202001205.
[73] L.M. Lifshits, J.A. Roque III, P. Konda, S. Monro, H.D. Cole, D. von Dohlen, S. Kim, G. Deep, R.P. Thummel, C.G. Cameron, S. Gujar, S.A. McFarland, Near-infrared absorbing Ru(<scp>ii</scp>) complexes act as immunoprotective photodynamic therapy (PDT) agents against aggressive melanoma, Chem Sci 11 (2020) 11740-11762. https://doi.org/10.1039/D0SC03875J.
[74] X.-Y. Li, L.-C. Tan, L.-W. Dong, W.-Q. Zhang, X.-X. Shen, X. Lu, H. Zheng, Y.-G. Lu, Susceptibility and Resistance Mechanisms During Photodynamic Therapy of Melanoma, Front Oncol 10 (2020). https://doi.org/10.3389/fonc.2020.00597.
[75] X. Tang, X. Chen, S. Zhang, X. Gu, R. Wu, T. Huang, Z. Zhou, C. Sun, J. Ling, M. Liu, Y. Yang, Silk-Inspired In Situ Hydrogel with Anti-Tumor Immunity Enhanced Photodynamic Therapy for Melanoma and Infected Wound Healing, Adv Funct Mater 31 (2021). https://doi.org/10.1002/adfm.202101320.
[76] M. Daimon, A. Masumura, Measurement of the refractive index of distilled water from the near-infrared region to the ultraviolet region, Appl Opt 46 (2007) 3811. https://doi.org/10.1364/AO.46.003811.
[77] N. Bisht, P. Phalswal, P.K. Khanna, Selenium nanoparticles: a review on synthesis and biomedical applications, Mater Adv 3 (2022) 1415-1431. https://doi.org/10.1039/D1MA00639H.
[78] G. Liu, X. Yang, J. Zhang, L. Liang, F. Miao, T. Ji, Z. Ye, M. Chu, J. Ren, X. Xu, Synthesis, stability and anti-fatigue activity of selenium nanoparticles stabilized by Lycium barbarum polysaccharides, Int J Biol Macromol 179 (2021) 418-428. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.03.018.
[79] N. Shahabadi, S. Zendehcheshm, F. Khademi, Selenium nanoparticles: Synthesis,
in-vitro cytotoxicity, antioxidant activity and interaction studies with ct-DNA and HSA, HHb and Cyt c serum proteins, Biotechnology Reports 30 (2021) e00615. https://doi.org/10.1016/j.btre.2021.e00615.
[80] X. Ye, C. Zheng, J. Chen, Y. Gao, C.B. Murray, Using Binary Surfactant Mixtures To Simultaneously Improve the Dimensional Tunability and Monodispersity in the Seeded Growth of Gold Nanorods, Nano Lett 13 (2013) 765-771. https://doi.org/10.1021/nl304478h.
[81] A.R. Muslimov, A.S. Timin, V.R. Bichaykina, O.O. Peltek, T.E. Karpov, A. Dubavik, A. Nominé, J. Ghanbaja, G.B. Sukhorukov, M. V. Zyuzin, Biomimetic drug delivery platforms based on mesenchymal stem cells impregnated with light-responsive submicron sized carriers, Biomater Sci 8 (2020) 1137-1147. https://doi.org/10.1039/C9BM00926D.
[82] А.В. Плющенко, К.А. Митусова, Л.Н. Боровикова, А.И. Киппер, О.А. Писарев, Поверхностный плазмонный резонанс и агрегативная стабильность комплексов наночастиц серебра с химотрипсином, Журнал Технической Физики 125 (2018) 234. https://doi.org/10.21883/0S.2018.08.46366.86-18.
[83] С.В. Валуева, М.Э. Вылегжанина, К.А. Митусова, О.В. Назарова, Ю.И. Золотова, Е.Ф. Панарин, Структура и морфология медь- и селенсодержащих наносистем на основе водорастворимых полимерных стабилизаторов варьируемой природы, Поверхность. Рентгеновские, Синхротронные и Нейтронные Исследования (2022) 14-25. https://doi.org/10.31857/S1028096022020182.
[84] S.A. AL-Thabaiti, A.Y. Obaid, Z. Khan, O. Bashir, S. Hussain, Cu nanoparticles: synthesis, crystallographic characterization, and stability, Colloid Polym Sci 293 (2015) 2543-2554. https://doi.org/10.1007/s00396-015-3633-5.
[85] С.В. Валуева, М.Э. Вылегжанина, К.А. Митусова, М.А. Безрукова, О.В. Назарова, Ю.И. Золотова, Е.Ф. Панарин, Структурно-морфологические и спектральные характеристики гибридных биоактивных медь-, селен- и серебросодержащих наносистем на основе поли-4-акрилоилморфолина, Поверхность. Рентгеновские, Синхротронные и Нейтронные Исследования
(2021) 15-26. https://doi.org/10.31857/S1028096021020151.
[86] С.В. Валуева, М.Э. Вылегжанина, Л.Н. Боровикова, О.В. Назарова, М.А. Безрукова, Ю.И. Золотова, Е.Ф. Панарин, Синтез, морфология и спектральные характеристики медь-, серебро- и селенсодержащих гибридных наносистем на основе сополимера 2-деокси-2-метакриламидо-0-глюкозы с 2-диметиламиноэтилметакрилатом, Журнал Физической Химии 94 (2020) 1248-1255. https://doi.org/10.31857/S0044453720080294.
[87] H. Bahrom, A.A. Goncharenko, L.I. Fatkhutdinova, O.O. Peltek, A.R. Muslimov, O.Yu. Koval, I.E. Eliseev, A. Manchev, D. Gorin, I.I. Shishkin, R.E. Noskov, A.S. Timin, P. Ginzburg, M. V. Zyuzin, Controllable Synthesis of Calcium Carbonate with Different Geometry: Comprehensive Analysis of Particle Formation, Cellular Uptake, and Biocompatibility, ACS Sustain Chem Eng 7 (2019) 19142-19156. https://doi. org/10.1021/ acssuschemeng.9b05128.
[88] E.A. Genina, Y.I. Svenskaya, I.Yu. Yanina, L.E. Dolotov, N.A. Navolokin, A.N. Bashkatov, G.S. Terentyuk, A.B. Bucharskaya, G.N. Maslyakova, D.A. Gorin, V. V. Tuchin, G.B. Sukhorukov, In vivo optical monitoring of transcutaneous delivery of calcium carbonate microcontainers, Biomed Opt Express 7 (2016) 2082. https://doi.org/10.1364/B0E.7.002082.
[89] G. Ruan, S.-S. Feng, Preparation and characterization of poly(lactic acid)-poly(ethylene glycol)-poly(lactic acid) (PLA-PEG-PLA) microspheres for controlled release of paclitaxel, Biomaterials 24 (2003) 5037-5044. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(03)00419-8.
[90] C. Xu, Y. Yan, J. Tan, D. Yang, X. Jia, L. Wang, Y. Xu, S. Cao, S. Sun, Biodegradable Nanoparticles of Polyacrylic Acid-Stabilized Amorphous CaCO 3 for Tunable pH-Responsive Drug Delivery and Enhanced Tumor Inhibition, Adv Funct Mater 29 (2019). https://doi.org/10.1002/adfm.201808146.
[91] C. Leng, X. Zhang, F. Xu, Y. Yuan, H. Pei, Z. Sun, L. Li, Z. Bao, Engineering Gold Nanorod-Copper Sulfide Heterostructures with Enhanced Photothermal Conversion Efficiency and Photostability, Small 14 (2018). https://doi.org/10.1002/smll.201703077.
[92] M. Oparka, J. Walczak, D. Malinska, L.M.P.E. van Oppen, J. Szczepanowska, W.J.H. Koopman, M.R. Wieckowski, Quantifying ROS levels using CM-H 2 DCFDA and HyPer, Methods 109 (2016) 3-11. https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2016.06.008.
[93] M.A. Mackey, M.R.K. Ali, L.A. Austin, R.D. Near, M.A. El-Sayed, The Most Effective Gold Nanorod Size for Plasmonic Photothermal Therapy: Theory and In Vitro Experiments, J Phys Chem B 118 (2014) 1319-1326. https://doi.org/10.1021/jp409298f.
[94] J. Stone, S. Jackson, D. Wright, Biological applications of gold nanorods, WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology 3 (2011) 100-109. https://doi.org/10.1002/wnan. 120.
[95] Y. Dai, Z. Sun, H. Zhao, D. Qi, X. Li, D. Gao, M. Li, Q. Fan, Q. Shen, W. Huang, NIR-II fluorescence imaging guided tumor-specific NIR-II photothermal therapy enhanced by starvation mediated thermal sensitization strategy, Biomaterials 275 (2021) 120935. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.120935.
[96] L.A. Dombrovsky, V. Timchenko, M. Jackson, G.H. Yeoh, A combined transient thermal model for laser hyperthermia of tumors with embedded gold nanoshells, Int J Heat Mass Transf 54 (2011) 5459-5469. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.07.045.
[97] M. Vahdati, T. Tohidi Moghadam, Synthesis and Characterization of Selenium Nanoparticles-Lysozyme Nanohybrid System with Synergistic Antibacterial Properties, Sci Rep 10 (2020) 510. https://doi.org/10.1038/s41598-019-57333-7.
[98] O. Ekici, R.K. Harrison, N.J. Durr, D.S. Eversole, M. Lee, A. Ben-Yakar, Thermal analysis of gold nanorods heated with femtosecond laser pulses, J Phys D Appl Phys 41 (2008) 185501. https://doi.org/10.1088/0022-3727/41/18/185501.
[99] A. Ciesielski, L. Skowronski, W. Pacuski, T. Szoplik, Permittivity of Ge, Te and Se thin films in the 200-1500 nm spectral range. Predicting the segregation effects in silver, Mater Sci Semicond Process 81 (2018) 64-67. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2018.03.003.
[100] V. Kumar, N. Coluccelli, D. Polli, Coherent Optical Spectroscopy/Microscopy and
Applications, in: Molecular and Laser Spectroscopy, Elsevier, 2018: pp. 87-115. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-849883-5.00005-X.
[101] C.R. Ma, J.H. Yan, Y.M. Wei, G.W. Yang, Second harmonic generation from an individual amorphous selenium nanosphere, Nanotechnology 27 (2016) 425206. https://doi.org/10.1088/0957-4484/27/42/425206.
[102] G. Baffou, R. Quidant, C. Girard, Heat generation in plasmonic nanostructures: Influence of morphology, Appl Phys Lett 94 (2009). https://doi.org/10.1063/L3116645.
[103] P.K. Jain, K.S. Lee, I.H. El-Sayed, M.A. El-Sayed, Calculated Absorption and Scattering Properties of Gold Nanoparticles of Different Size, Shape, and Composition: Applications in Biological Imaging and Biomedicine, J Phys Chem B 110 (2006) 7238-7248. https://doi.org/10.1021/jp057170o.
[104] S. Berciaud, D. Lasne, G.A. Blab, L. Cognet, B. Lounis, Photothermal heterodyne imaging of individual metallic nanoparticles: Theory versus experiment, Phys Rev B 73 (2006) 045424. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.045424.
[105] C. Girard, E. Dujardin, G. Baffou, R. Quidant, Shaping and manipulation of light fields with bottom-up plasmonic structures, New J Phys 10 (2008) 105016. https://doi.org/10.1088/1367-2630/10/10/105016.
[106] S. Chen, F. Tang, L. Tang, L. Li, Synthesis of Cu-Nanoparticle Hydrogel with Self-Healing and Photothermal Properties, ACS Appl Mater Interfaces 9 (2017) 2089520903. https://doi.org/10.1021/acsami.7b04956.
[107] K.L. Kelly, E. Coronado, L.L. Zhao, G.C. Schatz, The Optical Properties of Metal Nanoparticles: The Influence of Size, Shape, and Dielectric Environment, J Phys Chem B 107 (2003) 668-677. https://doi.org/10.1021/jp026731y.
[108] X. Wang, S. Li, P. Zhang, F. Lv, L. Liu, L. Li, S. Wang, An Optical Nanoruler Based on a Conjugated Polymer-Silver Nanoprism Pair for Label-Free Protein Detection, Advanced Materials 27 (2015) 6040-6045. https://doi.org/10.1002/adma.201502880.
[109] S. Li, Y. Chen, L. Huang, D. Pan, Large-Scale Synthesis of Well-Dispersed Copper Nanowires in an Electric Pressure Cooker and Their Application in Transparent and
Conductive Networks, Inorg Chem 53 (2014) 4440-4444. https://doi.org/10.1021/ic500094b.
[110] K.S. Tan, K.Y. Cheong, Advances of Ag, Cu, and Ag-Cu alloy nanoparticles synthesized via chemical reduction route, Journal of Nanoparticle Research 15 (2013) 1537. https://doi.org/10.1007/s11051-013-1537-1.
[111] M.A. Behnam, F. Emami, Z. Sobhani, O. Koohi-Hosseinabadi, A.R. Dehghanian, S.M. Zebarjad, M.H. Moghim, A. Oryan, Novel Combination of Silver Nanoparticles and Carbon Nanotubes for Plasmonic Photo Thermal Therapy in Melanoma Cancer Model, Adv Pharm Bull 8 (2018) 49-55. https://doi.org/10.15171/apb.2018.006.
[112] K. Manivannan, C.-C. Cheng, R. Anbazhagan, H.-C. Tsai, J.-K. Chen, Fabrication of silver seeds and nanoparticle on core-shell Ag@SiO2 nanohybrids for combined photothermal therapy and bioimaging, J Colloid Interface Sci 537 (2019) 604-614. https://doi.org/10.1016/jjcis.2018.11.051.
[113] N. Ma, P. Liu, N. He, N. Gu, F.-G. Wu, Z. Chen, Action of Gold Nanospikes-Based Nanoradiosensitizers: Cellular Internalization, Radiotherapy, and Autophagy, ACS Appl Mater Interfaces 9 (2017) 31526-31542. https://doi.org/10.1021/acsami.7b09599.
[114] S. Her, D.A. Jaffray, C. Allen, Gold nanoparticles for applications in cancer radiotherapy: Mechanisms and recent advancements, Adv Drug Deliv Rev 109 (2017) 84-101. https://doi.org/10.1016Zj.addr.2015.12.012.
[115] J. Li, W. Zhang, W. Ji, J. Wang, N. Wang, W. Wu, Q. Wu, X. Hou, W. Hu, L. Li, Near infrared photothermal conversion materials: mechanism, preparation, and photothermal cancer therapy applications, J Mater Chem B 9 (2021) 7909-7926. https://doi.org/10.1039/D1TB01310F.
[116] K. Mitusova, O.O. Peltek, T.E. Karpov, A.R. Muslimov, M. V. Zyuzin, A.S. Timin, Overcoming the blood-brain barrier for the therapy of malignant brain tumor: current status and prospects of drug delivery approaches, J Nanobiotechnology 20 (2022) 412. https://doi.org/10.1186/s12951-022-01610-7.
[117] S.M. Amini, V.P. Mahabadi, Selenium nanoparticles role in organ systems
functionality and disorder, Nanomedicine Research Journal 3 (2018) 117-124. https://doi.org/10.22034/NMRJ.2018.03.001.
[118] S. Li, F. Bian, L. Yue, H. Jin, Z. Hong, G. Shu, Selenium-dependent antitumor immunomodulating activity of polysaccharides from roots of A. membranaceus, Int J Biol Macromol 69 (2014) 64-72. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2014.05.020.
[119] P. Sonkusre, S.S. Cameotra, Biogenic selenium nanoparticles induce ROSmediated necroptosis in PC-3 cancer cells through TNF activation, J Nanobiotechnology 15 (2017) 43. https://doi.org/10.1186/s12951-017-0276-3.
[120] O.O. Peltek, E.I. Ageev, P.M. Talianov, A.D. Mikushina, O.S. Epifanovskaya, A. Dubavik, V.P. Veiko, K. Lepik, D.A. Zuev, A.S. Timin, M. V. Zyuzin, Fluorescence-based thermometry for precise estimation of nanoparticle laser-induced heating in cancerous cells at nanoscale, Nanophotonics 11 (2022) 43234335. https://doi.org/10.1515/nanoph-2022-0314.
[121] D.P. Woodruff, Modern Techniques of Surface Science, Cambridge University Press, 2016. https://doi.org/10.1017/CBO9781139149716.
[122] C. Wang, Z. Dong, Y. Hao, Y. Zhu, J. Ni, Q. Li, B. Liu, Y. Han, Z. Yang, J. Wan, K. Yang, Z. Liu, L. Feng, Coordination Polymer-Coated CaCO 3 Reinforces Radiotherapy by Reprogramming the Immunosuppressive Metabolic Microenvironment, Advanced Materials 34 (2022). https://doi.org/10.1002/adma.202106520.
[123] L. He, T. Nie, X. Xia, T. Liu, Y. Huang, X. Wang, T. Chen, Designing Bioinspired 2D MoSe 2 Nanosheet for Efficient Photothermal-Triggered Cancer Immunotherapy with Reprogramming Tumor-Associated Macrophages, Adv Funct Mater 29 (2019). https://doi.org/10.1002/adfm.201901240.
[124] L. Feng, D. Tao, Z. Dong, Q. Chen, Y. Chao, Z. Liu, M. Chen, Near-infrared light activation of quenched liposomal Ce6 for synergistic cancer phototherapy with effective skin protection, Biomaterials 127 (2017) 13-24. https://doi.org/10.1016/j .biomaterials.2016.11.027.
[125] G. Lopez, J. Liu, W. Ren, W. Wei, S. Wang, G. Lahat, Q.-S. Zhu, W.G. Bornmann, D.J. McConkey, R.E. Pollock, D.C. Lev, Combining PCI-24781, a Novel Histone
Deacetylase Inhibitor, with Chemotherapy for the Treatment of Soft Tissue Sarcoma, Clinical Cancer Research 15 (2009) 3472-3483. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-08-2714.
[126] A.R. Muslimov, D.O. Antuganov, Y. V. Tarakanchikova, M. V. Zhukov, M.A. Nadporojskii, M. V. Zyuzin, A.S. Timin, Calcium Carbonate Core-Shell Particles for Incorporation of 225 Ac and Their Application in Local a-Radionuclide Therapy, ACS Appl Mater Interfaces 13 (2021) 25599-25610. https://doi.org/10.1021/acsami.1c02155.
[127] S. Menon, S.D. KS, S. R, R. S, V.K. S, Selenium nanoparticles: A potent chemotherapeutic agent and an elucidation of its mechanism, Colloids Surf B Biointerfaces 170 (2018) 280-292. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2018.06.006.
[128] S. Zhao, Q. Yu, J. Pan, Y. Zhou, C. Cao, J.-M. Ouyang, J. Liu, Redox-responsive mesoporous selenium delivery of doxorubicin targets MCF-7 cells and synergistically enhances its anti-tumor activity, Acta Biomater 54 (2017) 294-306. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2017.02.042.
[129] M.A. Dheyab, A.A. Aziz, P.M. Khaniabadi, M.S. Jameel, N. Oladzadabbasabadi, A.A. Rahman, F.S. Braim, B. Mehrdel, Gold nanoparticles-based photothermal therapy for breast cancer, Photodiagnosis Photodyn Ther 42 (2023) 103312. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2023.103312.
[130] Y.-C. Chuang, H.-L. Lee, J.-F. Chiou, L.-W. Lo, Recent Advances in Gold Nanomaterials for Photothermal Therapy, Journal of Nanotheranostics 3 (2022) 117-131. https://doi.org/10.3390/jnt3020008.
[131] Z. Liu, J. Shi, B. Zhu, Q. Xu, Development of a multifunctional gold nanoplatform for combined chemo-photothermal therapy against oral cancer, Nanomedicine 15 (2020) 661-676. https://doi.org/10.2217/nnm-2019-0415.
[132] W. Kong, Q. Wang, G. Deng, H. Zhao, L. Zhao, J. Lu, X. Liu, Se@SiO 2 @Au-PEG/DOX NCs as a multifunctional theranostic agent efficiently protect normal cells from oxidative damage during photothermal therapy, Dalton Transactions 49 (2020) 2209-2217. https://doi.org/10.1039/C9DT04867G.
[133] C. Schindler, A. Collinson, C. Matthews, A. Pointon, L. Jenkinson, R.R. Minter,
T.J. Vaughan, N.J. Tigue, Exosomal delivery of doxorubicin enables rapid cell entry and enhanced in vitro potency, PLoS One 14 (2019) e0214545. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0214545.
[134] A. Etemadi, A. Azizi, M. Pourhajibagher, N. Chiniforush, In Vitro Efficacy of Antimicrobial Photodynamic Therapy With Phycocyanin and Diode Laser for the Reduction of Porphyromonas gingivalis., J Lasers Med Sci 13 (2022) e55. https://doi.org/10.34172/jlms.2022.55.
[135] M. Shu, J. Tang, L. Chen, Q. Zeng, C. Li, S. Xiao, Z. Jiang, J. Liu, Tumor microenvironment triple-responsive nanoparticles enable enhanced tumor penetration and synergetic chemo-photodynamic therapy, Biomaterials 268 (2021) 120574. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120574.
[136] S. Barua, S. Mitragotri, Challenges associated with penetration of nanoparticles across cell and tissue barriers: A review of current status and future prospects, Nano Today 9 (2014) 223-243. https://doi.org/10.1016/j.nantod.2014.04.008.
[137] G.P. Kumar, J.S. Sanganal, A.R. Phani, C. Manohara, S.M. Tripathi, H.L. Raghavendra, P.B. Janardhana, S. Amaresha, K.B. Swamy, R.G.S.V. Prasad, Anti-cancerous efficacy and pharmacokinetics of 6-mercaptopurine loaded chitosan nanoparticles, Pharmacol Res 100 (2015) 47-57. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2015.07.025.
[138] T.L. JACKSON, Intracellular Accumulation and Mechanism of Action of Doxorubicin in a Spatio-temporal Tumor Model, J Theor Biol 220 (2003) 201-213. https://doi.org/10.1006/jtbi.2003.3156.
[139] P. Zhang, C. Liu, W. Wu, Y. Mao, Y. Qin, J. Hu, J. Hu, J. Fu, D. Hua, J. Yin, Triapine/Ce6-loaded and lactose-decorated nanomicelles provide an effective chemo-photodynamic therapy for hepatocellular carcinoma through a reactive oxygen species-boosting and ferroptosis-inducing mechanism, Chemical Engineering Journal 425 (2021) 131543. https://doi.org/10.1016/j.cej .2021.131543.
[140] T. Karpov, A. Postovalova, D. Akhmetova, A.R. Muslimov, E. Eletskaya, M. V. Zyuzin, A.S. Timin, Universal Chelator-Free Radiolabeling of Organic and Inorganic-Based Nanocarriers with Diagnostic and Therapeutic Isotopes for
Internal Radiotherapy, Chemistry of Materials 34 (2022) 6593-6605. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c01507.
[141] N.M. Muñoz, M. Williams, K. Dixon, C. Dupuis, A. McWatters, R. Avritscher, S.Z. Manrique, K. McHugh, R. Murthy, A. Tam, A. Naing, S.P. Patel, D. Leach, J.D. Hartgerink, S. Young, P. Prakash, P. Hwu, R.A. Sheth, Influence of injection technique, drug formulation and tumor microenvironment on intratumoral immunotherapy delivery and efficacy, J Immunother Cancer 9 (2021) e001800. https://doi.org/10.1136/jitc-2020-001800.
[142] P. Talianov, L.I. Fatkhutdinova, A.S. Timin, V.A. Milichko, M. V. Zyuzin, Adaptive Nanoparticle-Polymer Complexes as Optical Elements: Design and Application in Nanophotonics and Nanomedicine, Laser Photon Rev 15 (2021). https://doi.org/10.1002/lpor.202000421.
[143] Z. Yuan, S. Chen, C. Gao, Q. Dai, C. Zhang, Q. Sun, J.-S. Lin, C. Guo, Y. Chen, Y. Jiang, Development of a versatile DNMT and HDAC inhibitor C02S modulating multiple cancer hallmarks for breast cancer therapy, Bioorg Chem 87 (2019) 200208. https://doi.org/10.1016/j .bioorg.2019.03.027.
[144] Q. Liu, X. Yin, L.R. Languino, D.C. Altieri, Evaluation of Drug Combination Effect Using a Bliss Independence Dose-Response Surface Model, Stat Biopharm Res 10 (2018) 112-122. https://doi.org/10.1080/19466315.2018.1437071.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.