Cancer, the second leading cause of global mortality, is often treated with chemotherapy, although its effectiveness is accompanied by significant side effects on healthy cells. Nanocarriers have emerged as innovative tools for precise drug delivery, notably gold nanoparticles (GNPs), which are promising for targeting tumors. Folate-targeted GNPs loaded with Chlorin e6 (Ce6) aimed to enhance drug characteristics and exploit Ce6's properties for sonodynamic therapy. Functionalization with increasing [Ce6:GNP] molar ratios focused on the evaluation of Ce6’s conjugation on the GNPs surface. However, the colloidal stability of the library of formulations was maintained in both water mQ and in physiological conditions. FOL-BDP-[Ce6]200 and FOL-BDP-[Ce6]2000 formulations were highlighted as best-performing in terms of conjugation efficiency value and saturation of the GNP surface. In vitro assays on KB cells demonstrated the selective uptake of targeted GNPs, underscoring the potential for tumor-specific therapy. Confocal microscopy confirmed the stability of Ce6 conjugation to PEG, though challenges arose in visualizing GNPs due to quenching effects caused by interactions between BDP and Ce6. Moreover, cytotoxicity assays affirmed Ce6's low toxicity, even at elevated concentrations, supporting its safety profile. In conclusion, the formulation FOL-BDP-[Ce6]200-GNP emerged as promising candidate in terms of receptor selectiveness, while FOL-BDP-[Ce6]2000-GNP confirmed Ce6’s low cytotoxicity.

Il cancro si configura come la seconda causa principale di mortalità a livello globale. Il trattamento che maggiormente viene utilizzato per debellarlo è la chemioterapia, la cui efficacia è però accompagnata da significativi effetti collaterali sulle cellule sane. Nanocarrier come le nanoparticelle d’oro (GNP) sono recentemente emersi come strumenti innovativi per la veicolazione selettiva dei farmaci al tessuto target. In questo progetto, le GNP direzionate al recettore per il folato (FR) e decorate con Clorina e6 (Ce6), hanno avuto lo scopo di migliorare le caratteristiche del sonosensibilizzante e sfruttarne le proprietà per la terapia sonodinamica. Crescenti rapporti molari [Ce6:GNP] sono stati testati per valutare la capacità di ancoraggio di Ce6 sulla superficie delle GNP nel processo di funzionalizzazione. La loro stabilità colloidale, invece, è stata mantenuta sia in acqua che in condizioni fisiologiche. Le formulazioni FOL-BDP-[Ce6]200 e FOL-BDP-[Ce6]2000 sono emerse come le più performanti in termini di efficienza di coniugazione e di saturazione della superficie delle GNP. Gli studi in vitro effettuati su cellule KB hanno dimostrato l'associazione selettiva delle GNP direzionate mancanti di Ce6, sottolineando la specificità di targeting verso il tessuto tumorale. La microscopia confocale ha poi confermato la stabilità della coniugazione di Ce6 a PEG, nonostante siano emerse difficoltà nella visualizzazione delle GNP a causa di interazioni di stacking tra BDP e Ce6. Inoltre, test di citotossicità a concentrazioni elevate di Ce6 ne hanno confermato la bassa tossicità, validando il suo profilo di sicurezza. In conclusione, la formulazione FOL-BDP-[Ce6]200-GNP è emersa come candidata promettente in termini di selettività recettoriale, mentre FOL-BDP-[Ce6]2000-GNP ha confermato la bassa citotossicità di Ce6.

Sviluppo di nanoparticelle d'oro decorate con sonosensibilizzanti per la terapia antitumorale ad attivazione remota.

GHENO, ELISA
2023/2024

Abstract

Cancer, the second leading cause of global mortality, is often treated with chemotherapy, although its effectiveness is accompanied by significant side effects on healthy cells. Nanocarriers have emerged as innovative tools for precise drug delivery, notably gold nanoparticles (GNPs), which are promising for targeting tumors. Folate-targeted GNPs loaded with Chlorin e6 (Ce6) aimed to enhance drug characteristics and exploit Ce6's properties for sonodynamic therapy. Functionalization with increasing [Ce6:GNP] molar ratios focused on the evaluation of Ce6’s conjugation on the GNPs surface. However, the colloidal stability of the library of formulations was maintained in both water mQ and in physiological conditions. FOL-BDP-[Ce6]200 and FOL-BDP-[Ce6]2000 formulations were highlighted as best-performing in terms of conjugation efficiency value and saturation of the GNP surface. In vitro assays on KB cells demonstrated the selective uptake of targeted GNPs, underscoring the potential for tumor-specific therapy. Confocal microscopy confirmed the stability of Ce6 conjugation to PEG, though challenges arose in visualizing GNPs due to quenching effects caused by interactions between BDP and Ce6. Moreover, cytotoxicity assays affirmed Ce6's low toxicity, even at elevated concentrations, supporting its safety profile. In conclusion, the formulation FOL-BDP-[Ce6]200-GNP emerged as promising candidate in terms of receptor selectiveness, while FOL-BDP-[Ce6]2000-GNP confirmed Ce6’s low cytotoxicity.
2023
Development of sonosensitizer coated gold nanoparticles for remotely activated anticancer therapy.
Il cancro si configura come la seconda causa principale di mortalità a livello globale. Il trattamento che maggiormente viene utilizzato per debellarlo è la chemioterapia, la cui efficacia è però accompagnata da significativi effetti collaterali sulle cellule sane. Nanocarrier come le nanoparticelle d’oro (GNP) sono recentemente emersi come strumenti innovativi per la veicolazione selettiva dei farmaci al tessuto target. In questo progetto, le GNP direzionate al recettore per il folato (FR) e decorate con Clorina e6 (Ce6), hanno avuto lo scopo di migliorare le caratteristiche del sonosensibilizzante e sfruttarne le proprietà per la terapia sonodinamica. Crescenti rapporti molari [Ce6:GNP] sono stati testati per valutare la capacità di ancoraggio di Ce6 sulla superficie delle GNP nel processo di funzionalizzazione. La loro stabilità colloidale, invece, è stata mantenuta sia in acqua che in condizioni fisiologiche. Le formulazioni FOL-BDP-[Ce6]200 e FOL-BDP-[Ce6]2000 sono emerse come le più performanti in termini di efficienza di coniugazione e di saturazione della superficie delle GNP. Gli studi in vitro effettuati su cellule KB hanno dimostrato l'associazione selettiva delle GNP direzionate mancanti di Ce6, sottolineando la specificità di targeting verso il tessuto tumorale. La microscopia confocale ha poi confermato la stabilità della coniugazione di Ce6 a PEG, nonostante siano emerse difficoltà nella visualizzazione delle GNP a causa di interazioni di stacking tra BDP e Ce6. Inoltre, test di citotossicità a concentrazioni elevate di Ce6 ne hanno confermato la bassa tossicità, validando il suo profilo di sicurezza. In conclusione, la formulazione FOL-BDP-[Ce6]200-GNP è emersa come candidata promettente in termini di selettività recettoriale, mentre FOL-BDP-[Ce6]2000-GNP ha confermato la bassa citotossicità di Ce6.
Drug delivery
Gold nanoparticles
cancer therapy
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