In den letzten Jahren gab es ein wachsendes Interesse an der Technik von Nanopartikeln für biomedizinische Anwendungen wie Drug Delivery und Bioimaging1,2,3,4. Die Multifunktionalität von Nanopartikel-basierten Systemen erfordert oft unter Einbeziehung mehrerer Komponenten innerhalb einer Formulierung. Die Bausteine, die oft auf Lipide oder Polymeren basieren unterscheiden sich hinsichtlich ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften sowie ihrer Biokompatibilität und biologische Abbaubarkeit, was letztlich die Funktion der Nanostruktur1, beeinträchtigt 5,6. Biologisch abgeleitete Materialien, wie Proteine und Peptide, wurden lange als viel versprechende Komponenten von multifunktionalen Nanostrukturen aufgrund ihrer Sequenz Flexibilität7,8anerkannt. Peptide, die selbst-zusammenbauen in hochgeordnete supramolekularen Architekturen bilden spiralförmige Bänder9,10, faserigen Gerüste11,12und viele mehr, und ebnete damit den Weg zu Haus Biomolekül-basierten Hybrid Nanostrukturen mit einem Bottom-up-Ansatz13.
Peptide wurden für Anwendungen in Medizin und Biotechnologie, vor allem für die Krebstherapie14 und Herz-Kreislauf-Krankheiten15 sowie für antibiotische Entwicklung16,17, metabolische untersucht Störungen18und Infektionen19. Es gibt über hundert kleinen Peptid-Therapeutika, die in klinischen Studien20. Peptide sind einfach zu ändern und schnell, kostengünstig zu synthetisieren. Darüber hinaus sind sie biologisch abbaubar, das erleichtert ihre biologische und pharmazeutische Anwendungen21,22. Die Verwendung von Peptiden als strukturelle Komponenten umfasst das Engineering von responsive, Peptid-basierte Nanopartikel und Hydrogel Depots für kontrollierte Freisetzung23,24,25,26 , 27, Peptid-basierte Biosensoren28,29,30,31, oder Bio-elektronische Geräte32,33,34. Wichtig ist, fanden sich auch kurze Peptide mit zwei oder drei Aminosäure-Resten, die Phenylalanin enthalten, führen die Selbstmontage35,36,37 verarbeitet und stabilisierte Emulsionen38 zu schaffen .
Platin-basierte Medikamente, aufgrund ihrer hohen Wirksamkeit in vielen Krebs-Behandlungsschemata, sowohl allein als auch in Kombination mit anderen Agenten39,40eingesetzt. Platin Verbindungen verursachen DNA-Schäden durch die Bildung von Interstrand, Monoadducts bzw. Intrastrand Querverbindungen. Die Pt-DNA-Läsionen sind durch die zelluläre Maschinerie erkannt und wenn nicht repariert, zu zellulären Apoptose führen. Der wichtigste Mechanismus, den PT(II) zum Krebs Zelltod beiträgt ist die Hemmung der DNA-Transkription41,42. Allerdings sind die Vorteile von Platin-Therapie durch systemische Toxizität des Pt(II) verringert, die schweren Nebenwirkungen auslöst. Dies führt zu niedrigeren klinische Dosierung von Pt(II)43, führt oft zu Sub-therapeutische Konzentrationen von Platin erreichen die DNA. Infolgedessen trägt die DNA-Reparatur, die folgt, Krebs Zelle überleben und den Erwerb von Pt(II) Widerstand. Die Platin Chemo-Widerstand ist ein großes Problem in der Anti-Krebs-Therapie und die Hauptursache für Behandlung Scheitern44,45.
Wir haben eine stabile Nanosysteme entwickelt, die den Pt(II)-Agent um eine Schirmwirkung im systemischen Kreislauf versorgen und die Pt II-induzierten Nebenwirkungen zu vermindern kapselt. Das System basiert auf einem Ölsäure acids-Pt(II) Kern mit einem KYF Tripeptid bilden eine Nanoemulsion (KYF-Pt-NE)46stabilisiert. Die Bausteine der KYF-Pt-NE, die Aminosäuren der Tripeptid sowie die Ölsäure, haben den Status im allgemeinen erkannt als Safe (GRAS) mit Food and Drug Administration (FDA). KYF-Pt-NE wird mithilfe einer Nanoprecipitation Methode47vorbereitet. Kurz gesagt, wird die Ölsäure acids-Pt(II) Konjugat in einem organischen Lösungsmittel gelöst und dann tropfenweise zu einer wässrigen Lösung KYF (Abbildung 1) bei 37 ° C. Die Lösung wird für mehrere Stunden in Selbstmontage KYF-Pt-ne erlauben gerührt. Die Nanoemulsion wird in 10 kDa zentrifugale Konzentratoren konzentriert und dreimal mit Wasser gewaschen. Die chemische Modifizierung von KYF mit einem Fluorophor ermöglicht die Synthese von fluoreszierenden FITC-KYF-Pt-NE für biomedizinische Bildgebung geeignet.