Physical stimuli-responsive polymeric micelles for anti-cancer drug delivery

Rapoport, Natalya

doi:10.1016/j.progpolymsci.2007.05.009

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“…To further enhance biological specificity and therapeutic efficacy, significant efforts have been devoted to explore active targeting 5 and stimuliresponsive DDSs 6 , which specifically accumulate at the tumour site and are stimulated to release drugs within tumour cells. These stimuli can be a variety of external signals, such as temperature 7 , light 8 , magnetic field 9 , ultrasound 10 and electric current 11 , as well as physiological factors, such as pH 12 , redox potential 13 , enzymatic activities 14,15 and glucose levels 16,17 .…”

mentioning

confidence: 99%

ATP-triggered anticancer drug delivery

et al. 2014

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Stimuli-triggered drug delivery systems have been increasingly used to promote physiological specificity and on-demand therapeutic efficacy of anticancer drugs. Here we utilize adenosine-5'-triphosphate (ATP) as a trigger for the controlled release of anticancer drugs. We demonstrate that polymeric nanocarriers functionalized with an ATP-binding aptamer-incorporated DNA motif can selectively release the intercalating doxorubicin via a conformational switch when in an ATP-rich environment. The half-maximal inhibitory concentration of ATP-responsive nanovehicles is 0.24 mM in MDA-MB-231 cells, a 3.6-fold increase in the cytotoxicity compared with that of non-ATP-responsive nanovehicles. Equipped with an outer shell crosslinked by hyaluronic acid, a specific tumour-targeting ligand, the ATP-responsive nanocarriers present an improvement in the chemotherapeutic inhibition of tumour growth using xenograft MDA-MB-231 tumour-bearing mice. This ATP-triggered drug release system provides a more sophisticated drug delivery system, which can differentiate ATP levels to facilitate the selective release of drugs.

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mentioning

confidence: 99%

ATP-triggered anticancer drug delivery

et al. 2014

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“…Além do efeito da temperatura, a degradação do agente RAFT está diretamente associada à compatibilidade com os outros componentes químicos e o pH do meio reacional. Um exemplo é a degradação por hidrólise dos agentes RAFT, normalmente mais pronunciada em altas temperaturas e pH básico (7,(5)(6)(7)(8)5). Diversos agentes RAFT também mostram são incompatíveis com a presença de aminas primárias e secundárias, que levam à degradação do agente RAFT por aminólise [16] .…”

Section: A Técnica De Polimerização Raftunclassified

“…Esse novo campo de pesquisa permitiu a criação de uma nova classe de materiais sintéticos, vulgarmente conhecidos como plásticos, que são empregados hoje nos mais variados tipos de aplicações, incluindo desde a confecção de embalagens para alimentos até dispositivos nanométricos usados no tratamento de doenças [4][5][6] . Os polímeros sintéticos são normalmente obtidos por reações de polimerização, que seguem usualmente os bem conhecidos mecanismos de polimerização em cadeia ou em etapas.…”

Section: Introductionunclassified

Polimerização RAFT em Miniemulsão

Oliveira¹,

Nele²,

Pinto³

2013

Polímeros

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Resumo: Dentre as diversas técnicas para obter polímeros de maneira controlada, a técnica de Transferência Reversível de Cadeia por Adição-Fragmentação (RAFT) é tida como uma das mais versáteis, uma vez que é compatível com uma grande quantidade de monômeros, solventes, condições reacionais e sistemas de polimerização. Utilizando essa metodologia, é possível sintetizar polímeros com diversas arquiteturas e com excelente controle do tamanho das cadeias. Neste trabalho, é apresentada uma revisão da técnica de polimerização RAFT em sistemas de miniemulsão. As principais características da técnica de polimerização RAFT e uma ampla revisão dos estudos em miniemulsão são apresentadas, abrangendo mais de 152 referências. Também é abordado nesta revisão o uso da polimerização RAFT em miniemulsão para obtenção de polímeros para aplicações biotecnológicas. Palavras-chave: Polimerização, RAFT, miniemulsão, biotecnologia, nanopartículas. RAFT Polymerization in MiniemulsionsAbstract: Among the many techniques used to prepare polymers in a controlled manner, reversible addition fragmentation chain transfer polymerization (RAFT) is one of the most versatile, since this technique is compatible with a large number of monomers, solvents, reaction conditions and polymerization systems. Using this methodology, it is possible to synthesize polymers with a variety of architectures and with a high level of control of the molecular weight distribution. In this work, a review of RAFT polymerizations in miniemulsion systems is presented. The main characteristics of the RAFT polymerization technique and a comprehensive review of studies in miniemulsion are presented, comprising more than 152 references. The use of RAFT miniemulsion polymerizaton to obtain polymers for biotechnological applications is also discussed in detail. Keywords: Polymerization, RAFT, miniemulsion, biotechnology, nanoparticles. IntroduçãoO século XX foi particularmente impactante na sociedade contemporânea, especialmente com o advento da Química Moderna e seus inúmeros avanços, como a identificação das macromoléculas [1,2] e o desenvolvimento de inúmeras técnicas de polimerização [3] , que criaram um novo campo de pesquisa: a Ciência de Polímeros. Esse novo campo de pesquisa permitiu a criação de uma nova classe de materiais sintéticos, vulgarmente conhecidos como plásticos, que são empregados hoje nos mais variados tipos de aplicações, incluindo desde a confecção de embalagens para alimentos até dispositivos nanométricos usados no tratamento de doenças [4][5][6] . Os polímeros sintéticos são normalmente obtidos por reações de polimerização, que seguem usualmente os bem conhecidos mecanismos de polimerização em cadeia ou em etapas. Dentre os diversos processos disponíveis, as técnicas de polimerização via radicais livres (mecanismo em cadeia) são largamente empregados em plantas industriais para a síntese de polímeros. Isto se deve principalmente a algumas vantagens das reações via radicais livres frente a outros métodos de polimerização, sendo possível citar: (...

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“…The main advantage of copolymers containing PEO head groups is their low toxicity (Magnusson, Olson, Nyberg, 1986). Moreover, the PEO coating efficiently prevents opsonization and subsequent recognition by macrophages of the reticuloendothelial system (RES), allowing the micelles to circulate longer and deliver drugs more effectively to the desired sites (Rapoport, 2007;Soo et al, 2002;Trubetskoy, Torchilin, 1995).…”

Section: Physicochemical Properties Of Polymeric Micellesmentioning

confidence: 99%

Polymeric micelles and molecular modeling applied to the development of radiopharmaceuticals

Grallert

Rangel-Yagui

Pasqualoto

et al. 2012

Braz. J. Pharm. Sci.

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Micelles composed of amphiphilic copolymers linked to a radioactive element are used in nuclear medicine predominantly as a diagnostic application. A relevant advantage of polymeric micelles in aqueous solution is their resulting particle size, which can vary from 10 to 100 nm in diameter. In this review, polymeric micelles labeled with radioisotopes including technetium (99mTc) and indium (111In), and their clinical applications for several diagnostic techniques, such as single photon emission computed tomography (SPECT), gamma-scintigraphy, and nuclear magnetic resonance (NMR), were discussed. Also, micelle use primarily for the diagnosis of lymphatic ducts and sentinel lymph nodes received special attention. Notably, the employment of these diagnostic techniques can be considered a significant tool for functionally exploring body systems as well as investigating molecular pathways involved in the disease process. The use of molecular modeling methodologies and computer-aided drug design strategies can also yield valuable information for the rational design and development of novel radiopharmaceuticals.
Micelas poliméricas compostas de copolímeros ligadas a um elemento radioativo são utilizadas em Medicina Nuclear com aplicação predominantemente diagnóstica. A vantagem relevante da utilização de micelas poliméricas em solução aquosa é o tamanho de suas partículas, as quais podem variar de 10 a 100 nm de diâmetro. Neste trabalho de revisão são apresentadas micelas poliméricas marcadas com radioisotopos, como tecnécio-99m (99mTc) e índio-111 (111In), assim como suas aplicações clínicas em técnicas de diagnóstico como Tomografia por emissão de Fóton Único (Single photon Emission Computed Tomography - SPECT), cintilografia, e Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Neste contexto, sua aplicação em diagnóstico de sistema linfático e linfonodo sentinela recebe atenção especial. O emprego de técnicas de diagnóstico pode ser considerado uma ferramenta importante para a exploração de sistemas no organismo humano assim como para a investigação de caminhos moleculares envolvidos nos processos de diversas doenças. O uso de metodologias de modelagem molecular e estratégias de desenvolvimento de fármacos assistidas computacionalmente também pode fornecer informações valiosas para o planejamento e o desenvolvimento racional de novos radiofármacos

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Physical stimuli-responsive polymeric micelles for anti-cancer drug delivery

Cited by 957 publications

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ATP-triggered anticancer drug delivery

ATP-triggered anticancer drug delivery

Polimerização RAFT em Miniemulsão

Polymeric micelles and molecular modeling applied to the development of radiopharmaceuticals

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