آماده سازي و بررسي خصوصيات نانو ذرات Fe3O4-PEG حامل دوكسوروبيسين بر روي سلول هاي سرطاني AGS و MCF-7

Preparation and Characterization of Doxorubicin Loaded Fe3O4-PEG Nanoparticles on AGS and MCF-7 Cancer Cells

نانو ذرات مغناطيسي اكسيد آهن يكي از نانو حامل هايي است كه به سبب ويژگي هايي همچون سميت پايين، زيست سازگاري، قابليت بارگيري و انتقال كنترل شده ي دارو به سلول هاي سرطاني، گزينه مناسبي در دارورساني نوين محسوب مي شوند. هدف از اين پژوهش سنتز نانوذرات اكسيدآهن پوشش دار بمنظور تحويل داروي دوكسوروبيسين (DOX) و بررسي تاثيرات آن بر روي سلول هاي سرطاني مي باشد.در اين پژوهش نانوذرات مغناطيسي Fe3O4 به روش Polyol سنتز گرديد و سپس دوكسوروبيسين بر روي نانوذرات اكسيدآهن پگيله شده بارگذاري شد. براي اطمينان از اتصال PEG به نانوذرات و بارگيري دارو روي نانوذرات از تكنيك FT-IR استفاده شد. مقايسه اندازه متوسط و ساختار بلوري نانوذرات توسط ميكروسكوپ الكتروني عبوري و الگوي پراش X انجام شد. سپس اثر سميت سلولي آن ها بر روي سلول هاي سرطاني AGS و MCF-7 توسط سنجش MTT مورد بررسي قرار گرفت.نتايج FT-IR حضور باندهاي O-H و C-H در پيك 3392 cm-1 و 2927 cm-1 اتصال PEG به نانوذرات را تاييد كرد. الگوي XRD ساختار اسپينل مكعبي نانوذرات مگنتيت پگيله شده حامل دارو با متوسط اندازه 14 نانومتر را نمايش داد. 67/21 درصد دوكسوروبيسين در نانوذرات Fe3O4-PEG بارگذاري شد كه در 24 ساعت اول بيشترين مقدار رهايش دارو ثبت شد. آزمون MTT در تيمارهاي 24، 48 و 72 ساعت نشان داد با افزايش غلظت نانوذرات پوشش دار حامل دارو از 0 به 50 ميكرومولار اثرات سيتوتوكسيتي دارو به تدريج افزايش مي يابد.نتايج نشان داد پگيله كردن نانوذرات اكسيدآهن در فرايند دارورساني براي افزايش اثر داروي دوكسوروبيسين بر سلول هاي سرطانيAGS و MCF-7 مي تواند مفيد باشد.

Iron oxide nanoparticles are one of the nanocarriers that are suitable for novel drug delivery systems due to low toxicity, biocompatibility, loading capacity and controlled drug delivery to cancer cells. The purpose of the present study is the synthesis of coated iron oxide nanoparticles for the delivery of doxorubicin (DOX) and its effects on cancer cells. In this study, Fe3O4 magnetic nanoparticles were synthesized by Polyol method, and then doxorubicin was loaded onto PEGylated iron oxide nanoparticles. FT-IR was used to ensure PEG binding to nanoparticles and loading the drug onto nanoshell. Comparison of the mean size and the crystalline structure of nanoparticles were performed by TEM and X-ray diffraction pattern. Then, the effect of cytotoxicity was evaluated on AGS and MCF-7 cancer cells by MTT assay. According to FT-IR results, the presence of O-H and C-H bands at 2927cm-1 and 3392cm-1 peaks correlate with PEG binding to nanoparticles. XRD pattern showed the cubic spinel structure of trapped magnetite nanoparticles carrying medium with a mean size of 14nm. 21.67% of doxorubicin was loaded into Fe3O4-PEG nanoparticles, which the highest drug release recorded during the first 24 hours. IC50 values at 24, 48, and 72 hours for treatment with carriers of PEGylated nanoparticles for MCF-7 cell lines were 38, 24 and 16μM, and for AGS cell lines were 42, 31 and 21μM, respectively (p<0.05). This study showed that PEGylation of iron oxide nanoparticles and using them in the drug delivery process could be beneficial for increasing the effect of doxorubicin on AGS and MCF-7 cancer cells.