Label-free intracellular dynamics investigation of carrier-free nanoparticle-based drug delivery systems

无载体纳米颗粒药物递送系统的无标记细胞内动力学研究

• 批准号: 22K20524
• 负责人: TAEMAITREE FARSAI
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20524/
• 关键词: Drug delivery; Nanoparticle; Raman spectroscopy; SERS; Single-cell endoscopy; SN-38; Drug delivery systems; Single cell endoscopy; Nanoparticles

In AY2022, we focused on 1) functionalizing nanoprodrugs and 2) developed the method based on Raman spectroscopy for intracellularly label-free analysis of nanoprodrugs dynamics. The surface of SN-38 nanoprodrugs was decorated with biotin-modified liposomal membranes to enhance the internalization of cancer cells and target specific cellular compartments. For the analysis of intracellular drug dynamics based on single-cell SERS endoscopy, we successfully coated silver nanowire (AgNW) probes of the endoscopy system with ZIF-8 metal-organic framework, enabling the selective detection of molecules based on their molecular sizes and hydrophobicity. The developed method is able to detect the conversion of irinotecan prodrug into SN-38 active drug molecule (Advanced optical materials, 2023 accepted).

在 2022 年，我们重点关注 1) 功能化纳米前药，2) 开发基于拉曼光谱的方法，用于纳米前药动力学的细胞内无标记分析。 SN-38纳米前药的表面装饰有生物素修饰的脂质体膜，以增强癌细胞的内化并靶向特定的细胞区室。为了基于单细胞SERS内窥镜进行细胞内药物动力学分析，我们成功地将ZIF-8金属有机框架涂覆在内窥镜系统的银纳米线（AgNW）探针上，从而能够根据分子大小和疏水性选择性检测分子。开发的方法能够检测伊立替康前药转化为 SN-38 活性药物分子（先进光学材料，2023 年接受）。

项目成果

Liposomal modification of SN-38 Nano-Prodrugs and Evaluation of their Cellular Uptake

SN-38纳米前药的脂质体修饰及其细胞摄取评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 數井武藏;テエーマイトリイ ファー サイ;フォルトゥーニ ベアトリス;小関良卓;ダオアンティンゴック;鈴木龍樹;雲林院宏;笠井均
• 通讯作者: 笠井均

ビオチン修飾リポソームにより被覆されたプロドラッグナノ粒子の作製およびその能動的ターゲティング能の評価

生物素修饰脂质体包覆前药纳米粒的制备及其主动靶向能力评价

• 发表时间: 2023
• 作者: 數井武藏;テエーマイトリイ ファー サイ;フォルトゥーニ ベアトリス;小関良卓;ダオアンティンゴック;鈴木龍樹;雲林院宏;笠井均
• 通讯作者: 笠井均

Investigation of carrier-free nano-prodrugs intracellular dynamics

无载体纳米前药细胞内动力学研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Farsai Taemaitree;Beatrice Fortuni;Yoshitaka Koseki;Eduard Fron;Susana Rocha;Johan Hofkens;Hiroshi Uji-i;Tomoko Inose;Hitoshi Kasai
• 通讯作者: Hitoshi Kasai

Selective Detection of Intracellular Drug Metabolism by Metal‐Organic Framework‐Coated Plasmonic Nanowire

• DOI: 10.1002/adom.202300856
• 发表时间: 2023-05
• 期刊: Advanced Optical Materials
• 影响因子: 9
• 作者: Qian Zhang;Taku Murasugi;Kotomi Watanabe;Han Wen;Ya Tian;M. Ricci;S. Rocha;T. Inose;H. Ka

Visualization of Extracellular Signal-Regulated Kinase Activity Induced by Plasmonic Photothermal Effect

等离激元光热效应诱导的细胞外信号调节激酶活性的可视化

• 发表时间: 2023
• 作者: Farsai Taemaitree