Citotoxicidad inducida por nano-estructuras de carbono tipo esponjas en un modelo de Glioblastoma Público Deposited
Glioblastoma is the most aggressive brain tumor with a low median survival of 14 months. The only Food and Drug Administration (FDA)-approved treatment for topical delivery of the cancer drug carmustine is Gliadel. However, its use has been associated with several side-effects, mainly induced by a mass effect. Nitrogendoped carbon nanotube sponges (N-CNSs) are a new type of nanomaterial exhibiting high biocompatibility, and they are able to load large amounts of hydrophobic drugs, reducing the amount of carriers. This study evaluated the use of N-CNSs as potential carmustine carriers using malignant glioma cell lines. N-CNSs were characterized by nanoparticle tracking analysis and transmission electron microscopy. The biocompatibility of N-CNSs was determined in glioma cell lines and in primary astrocytes. Afterwards, N-CNSs were loaded with carmustine (1:10 w/w), and there were determined the drug and liberation efficiency, as well as cytotoxicity induction. N-CNSs presented a homogeneous size distribution formed by round nanotubes, without induced cytotoxicity, at concentrations below 40 µg/mL. The NCNSs loaded with carmustine showed a continuous kinetic release of carmustine with a maximum release after 72 h. The cytotoxic effect of N-CNSs loaded with carmustine was similar to that of carmustine alone. The results demonstrated that N-CNSs are a biocompatible nanostructure that could be used as carriers for the tumoral load of large amounts of chemotherapeutic agents.
El glioblastoma en el tumor cerebral más agresivo con una media de sobrevida de 14 meses. El único tratamiento aprobado por la FDA para la liberación tópica de la carmustina es el Gliadel. Sin embargo; su uso ha sido asociado con efectos adversos severos, principalmente provocados por un efecto de masa. Las esponjas de carbono dopadas con nitrógeno (N-CNSs) son un nuevo tipo de nanomaterial que exhiben alta biocompatibilidad, y son capaces de cargar grandes cantidades de drogas hidrofóbicas, reduciendo la cantidad del acarreador. Este estudio evaluó el uso de N-CNSs como un potencial acarreador de carmustina utilizando líneas celulares de glioma maligno. Las N-CNSs fueron caracterizadas por un análisis de rastreo de nanopartículas y microscopía electrónica de transmisión. La biocompatibilidad de las N-CNSs fue determinada en células de glioma y astrocitos primarios. Posteriormente, las N-CNSs fueron cargadas con carmustina (relación 1:10 peso/peso) y se determinaron la eficiencia de la droga y de liberación, así como la inducción de citotoxicidad. Las N-CNSs presentaron una distribución de tamaño homogénea formada por nanotubos, sin inducir citotoxicidad a concentraciones por debajo de los 40 µg/mL. Las N-CNSs cargadas con carmustina exhibieron una cinética de liberación de carmustina continua con una liberación máxima a las 72 h. El efecto citotóxico de las N-CNSs cargadas con carmustina fue similar al de la carmustina sola. Los resultados demostraron que las N-CNSs son nanoestructuras biocompatibles que podrían ser usadas como acarreadores para el transporte de grandes cantidades de agentes quimioterapéuticos.
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