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Publicação
Smart hydrogel-based injectable systems for cancer theranostics
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 2.37 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Cancer is the deadliest disease in the world and all available data predicts an increase in its inci-
dence in the near future as people have longer lives and the prevalence of carcinogenic substances in
our day-to-day activities increase. Chemotherapy is the gold standard method in the treatment of can-
cer and, despite its high effectiveness, comes with severe side effects like hair loss, vomiting, weak-
ened immune system and anemia, caused by the spread of cytotoxic drugs through the bloodstream.
Targeted treatments aim to minimize these undesired effects and improve the success rate of cancer
therapies. With this work we intended to target this pressing issue by creating a novel injectable ther-
mosensitive hydrogel-based drug delivery system (DDS) containing superparamagnetic iron oxide na-
noparticles (SPIONs) carried by gellan gum and sodium alginate microparticles.
The developed DDS was thoroughly characterized resorting to several techniques. Cytotoxic as-
says proved that it was not toxic, SEM imaging allowed to confirm the SPIONs loading into the micro-
particles, FTIR spectroscopy and TGA analysis confirmed its composition, and magnetic hyperthermia
assays allowed us to conclude that the magnetic properties of SPIONs remain while absorbed into
microparticles. Release studies using methylene blue (MB) as a model drug contributed to understand-
ing the dual-release mechanism of this DDS and how it may be applied in a step-by-step drug release
treatment. Since the Pluronic F127 and Pluronic F68 misture used as the basis of our hydrogel degrades
in less than one day and the microparticles only release their cargo after a couple of weeks, it allows
the potential release of two drugs at different rates.
Although further studies must be made to guarantee successful treatments, we believe that
with this information a small step was made to achieve a DDS solution that minimizes side effects
during cancer treatments and increases the odds of survival.
O cancro é a maior causa de morte no mundo. Estudos indicam um crescimento da sua preva- lência a nível global devido à continua exposição da população a substâncias carcinogénicas no seu dia a dia e ao aumento da idade média de vida. A quimioterapia é o método mais utilizado no tratamento de cancro e apresenta uma alta taxa de sucesso, todavia, baseia-se na injeção de agentes citotóxicos na corrente sanguínea, o que tem efeitos secundários severos como a queda de cabelo, a destruição do sistema imunitário, vómitos, náuseas e anemia. Com este trabalho pretendemos combater este problema através do desenvolvimento de um sistema injetável de transporte de fármacos (DDS) base- ado em um hidrogel termossensível que contém nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPIONs) incorporadas em micropartículas de alginato e goma gelana. O DDS desenvolvido foi minuciosamente caracterizado. Comprovámos não ser citotóxico recor- rendo a ensaios de citotoxicidade, usando o microscópio eletrónico de varrimento demostrámos que as SPIONs se encontravam absorvidas nas micropartículas, comprovámos a composição do nosso DDS através de análises termogravimétricas e de espectroscopia de infravermelho por análise de Fourier e verificámos as propriedades magnéticas do DDS recorrendo a ensaios de hipertermia. Os estudos de libertação realizados recorreram a um fármaco modelo, o azul de metileno, e permitiram caracterizar o mecanismo de libertação dupla do nosso DDS, comprovando a sua possível utilização na libertação faseada de fármacos, pois o hidrogel utilizado (Pluronic F127 misturado com Pluronic F68) degrada-se após um dia, enquanto as micropartículas libertam o seu conteúdo durante cerca de duas semanas. Apesar de ser necessário estudar com maior profundidade esta solução, acreditamos que os dados obtidos são um pequeno passo na criação de uma nova solução que minimiza os efeitos secun- dários durante o tratamento do cancro enquanto aumenta a sua probabilidade de sucesso.
O cancro é a maior causa de morte no mundo. Estudos indicam um crescimento da sua preva- lência a nível global devido à continua exposição da população a substâncias carcinogénicas no seu dia a dia e ao aumento da idade média de vida. A quimioterapia é o método mais utilizado no tratamento de cancro e apresenta uma alta taxa de sucesso, todavia, baseia-se na injeção de agentes citotóxicos na corrente sanguínea, o que tem efeitos secundários severos como a queda de cabelo, a destruição do sistema imunitário, vómitos, náuseas e anemia. Com este trabalho pretendemos combater este problema através do desenvolvimento de um sistema injetável de transporte de fármacos (DDS) base- ado em um hidrogel termossensível que contém nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPIONs) incorporadas em micropartículas de alginato e goma gelana. O DDS desenvolvido foi minuciosamente caracterizado. Comprovámos não ser citotóxico recor- rendo a ensaios de citotoxicidade, usando o microscópio eletrónico de varrimento demostrámos que as SPIONs se encontravam absorvidas nas micropartículas, comprovámos a composição do nosso DDS através de análises termogravimétricas e de espectroscopia de infravermelho por análise de Fourier e verificámos as propriedades magnéticas do DDS recorrendo a ensaios de hipertermia. Os estudos de libertação realizados recorreram a um fármaco modelo, o azul de metileno, e permitiram caracterizar o mecanismo de libertação dupla do nosso DDS, comprovando a sua possível utilização na libertação faseada de fármacos, pois o hidrogel utilizado (Pluronic F127 misturado com Pluronic F68) degrada-se após um dia, enquanto as micropartículas libertam o seu conteúdo durante cerca de duas semanas. Apesar de ser necessário estudar com maior profundidade esta solução, acreditamos que os dados obtidos são um pequeno passo na criação de uma nova solução que minimiza os efeitos secun- dários durante o tratamento do cancro enquanto aumenta a sua probabilidade de sucesso.
Descrição
Palavras-chave
Drug Delivery System Thermosensitive Hydrogel Pluronic SPIONs Alginate