Nghiên cứu liệu pháp nano oxy hóa khử ứng dụng trong kháng khuẩn và kháng ung thư

Trong nghiên cứu này, hạt Nano oxy hóa khử có chứa nhóm silica (silica-containing redox nanoparticles, siRNP) được tổng hợp có kích thước khoảng 40 – 50 nm và được sử dụng để bao thuốc kháng sinh cephalothin và thuốc kháng ung thư sorafenib nhằm cải thiện tính tan cũng như tăng tính khả dụng của các thuốc này, làm tăng hiệu quả kháng khuẩn và kháng ung thư.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu liệu pháp nano oxy hóa khử ứng dụng trong kháng khuẩn và kháng ung thưGiải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học NGHIÊN CỨU LIỆU PHÁP NANO OXY HÓA KHỬ ỨNG DỤNG TRONG KHÁNG KHUẨN VÀ KHÁNG UNG THƯ Vòng Bính Long*, Nguyễn Trịnh Quỳnh Như, Trần Ngọc Hân, Trịnh Thị Kim Xuyến, Nguyễn Thị Thu Hà, Nguyễn Quỳnh Anh, Mai Thị Huyền Trang Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh * Tác giả liên lạc: vblong@hcmus.edu.vn TÓM TẮTCác bệnh nhiễm khuẩn do kháng kháng sinh và ung thư là một trong nhữngnguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới, trong đó dư thừa các gốc oxyhóa mạnh (ROS) là một tác nhân gây kháng kháng sinh và ung thư. ROS là cácphân tử tín hiệu đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chức năng sinh lý củacơ thể, tuy nhiên ở nồng độ cao ROS gây phá hủy DNA, protein, lipid dẫn đếnnhiều bệnh lý. Ngoài ra, nhiều loại thuốc được sử dụng thương mại hiện nay lạikhó hòa tan trong nước, hạn chế hiệu quả và ứng dụng trong lâm sàng. Trongnghiên cứu này, hạt Nano oxy hóa khử có chứa nhóm silica (silica-containingredox nanoparticles, siRNP) được tổng hợp có kích thước khoảng 40 – 50 nm vàđược sử dụng để bao thuốc kháng sinh cephalothin và thuốc kháng ung thưsorafenib nhằm cải thiện tính tan cũng như tăng tính khả dụng của các thuốc này,làm tăng hiệu quả kháng khuẩn và kháng ung thư. Khi sử dụng phương pháp đovòng kháng khuẩn, hoạt tính kháng khuẩn của cephalothin bao trong siRNP(cephalothin@siRNP) cho thấy kết quả tương đương với sử dụng celphalothintrên hai chủng vi khuẩn Gram dương Staphylococcus aureus (S. aureus) và Gramâm Escherichia coli (E. coli). Đáng chú ý là sự tái nhiễm của E. coli vào vòngkháng khuẩn xảy ra rất nhiều ở nhóm xử lý với cephalothin, trong khi đócephalothin@siRNP giảm đáng kể sự tái nhiễm này, cho thấy khả năng giảmkháng kháng sinh. Đối với hoạt tính kháng ung thư, hạt siRNP bao sorafenib(sorafenib@siRNP) tăng khả năng gây độc trên cả hai dòng tế bào ung thư gan(HepG2) và ung thư đại trực tràng (C-26), đồng thời giảm độc tính trên tế bàonội mô bình thường (BAEC).Từ khóa: Kháng ung thư, kháng thuốc, kháng oxy hóa, nano oxy hóa khử. REDOX NANOPARTICLES FOR ANTIMICROBIAL AND ANTICANCER THERAPIES Vong Binh Long*, Nguyen Trinh Quynh Nhu, Tran Ngoc Han, Trinh Thi Kim Xuyen, Nguyen Thi Thu Ha, Nguyen Quynh Anh, Mai Thi Huyen Trang University of Science – VNU Ho Chi Minh City * Corresponding Author: vblong@hcmus.edu.vn ABSTRACTCancer and bacterial infections induced by antibiotic resistance are leadingcauses of death globaly and are strongly related to reactive oxygen species (ROS)which are signaling mocules that play an important role in maintainingphysiological functions of the body. However, the high levels of ROS incur 104Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa họcdamage to DNA, protein or lipids, which lead to many types of diseases includingcancer and antibiotic resistance. On the other hand, most of commerciallyavailable drugs are low bioavailability due to poor water solubility, which limittheir effectiveness and clinical application. In this research, silica-containingredox nanoparticles (siRNP) with 40-50 nm in size is used in loading cephalothinand sorafenib which have the potential to improve the solubility and efficency ofdrugs. When antibiotic susceptibility testing is used, the antimicrobial activity ofcephalothin-loaded siRNP (cephalothin@siRNP) showed similar results tocelphalothin free in Gram-positive Staphylococcus aureus and Gram-negativeEscherichia coli. Interestingly, the reinfection of E. coli colonies incephalothin@siRNP was significantly less than in cephalothin free. In in vitroanti-cancer study, siRNP significantly increased the toxicity of sorafenib tohepatocellular carcinoma (HepG2) and colorectal cancers (C-26), whilesorafenib@siRNP remarkly decreased the toxicity of sorafenib in bovine aorticendothelial cell (BAEC).Keywords: Anti-cancer, antioxidant, drug resistance, redox nanoparticles.TỔNG QUAN thuốc ngược ra khỏi tế bào khi nồng độViệc điều trị các bệnh do kháng kháng thuốc kháng sinh quá cao, đây là mộtsinh và ung thư ngày càng trở nên khó trong những cơ chế gây ra hiện tượngkhăn bởi nhiều nguyên nhân, chủ yếu kháng thuốc. Vì vậy, việc tìm ra cácnhất là do tính chất của thuốc điều trị loại kháng sinh mới đang là một bài tóađều khó tan và có tính độc, gây ra các n khó đối với các nhà nghiên cứu hiệnhệ quả không mong muốn đối với cơ nay. Mất cân b ...