Tobacco mosaic virus-based protein nanoparticles and nanorods for chemotherapy delivery targeting breast cancer.
Tobacco mosaic virus-based protein nanoparticles and nanorods for chemotherapy delivery targeting breast cancer.
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DOI：
10.1016/j.jconrel.2016.02.045
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发表时间：
2016-06-10
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Steinmetz NF
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bruckman MA;Czapar AE;VanMeter A;Randolph LN;Steinmetz NF
药物靶向需要药物递送系统，以避免与化疗治疗方案相关的不良反应。我们的方法集中在研究和开发植物病毒为基础的材料作为药物输送系统;具体来说，这项工作的重点是烟草花叶病毒（TMV）。天然TMV形成中空的高纵横比纳米管，测量300 × 18 nm，具有4 nm宽的中央通道。热转化可应用于TMV，产生尺寸约为50 nm的球形纳米颗粒（SNP）。虽然已经建立了生物缀合物化学来修饰TMV杆，但尚未描述用于SNP平台的此类方法。在这项工作中，我们探讨了SNP对针对赖氨酸、谷氨酰胺/天冬氨酸和半胱氨酸残基的生物缀合反应的反应性。我们证明了使用这些化学物质的SNP的功能化产生有效的有效负载缀合。除了共价标记技术之外，我们还开发了包封技术，其中在从棒到球的热转变期间将货物装载到SNP中。最后，我们开发了TMV和SNP制剂装载化疗阿霉素，我们证明了TMV棒和球的化疗递送靶向乳腺癌的应用。
Drug delivery systems are required for drug targeting to avoid adverse effects associated with chemotherapy treatment regimes. Our approach is focused on the study and development of plant virus-based materials as drug delivery systems; specifically, this work focuses on the tobacco mosaic virus (TMV). Native TMV forms a hollow, high aspect-ratio nanotube measuring 300 × 18 nm with a 4 nm-wide central channel. Heat-transformation can be applied to TMV yielding spherical nanoparticles (SNPs) measuring ~50 nm in size. While bioconjugate chemistries have been established to modify the TMV rod, such methods have not yet been described for the SNP platform. In this work, we probed the reactivity of SNPs toward bioconjugate reactions targeting lysine, glutamine/aspartic acid, and cysteine residues. We demonstrate functionalization of SNPs using these chemistries yielding efficient payload conjugation. In addition to covalent labeling techniques, we developed encapsulation techniques, where the cargo is loaded into the SNP during heat-transition from rod-to-sphere. Finally, we developed TMV and SNP formulations loaded with the chemotherapeutic doxorubicin, and we demonstrate the application of TMV rods and spheres for chemotherapy delivery targeting breast cancer.
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Steinmetz NF
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10.1016/j.ejpb.2010.11.010
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