چكيده
به علت عدم شناسایی و حلالیت مولکولهای دارویی، بیماران مجبورند دوز بالایی از دارو را مصرف کنند تا به اثرات درمانی مورد نظر برای درمان بیماریها دست یابند. به منظور حل این مشکلات، انواعی از حمل کننده های دارو در صنعت داروسازی وجود دارند که میتوان از انها برای تحویل مواد دارویی به محل هدف در بدن استفاده کرد. مواد سیلیکای مزوپور بعنوان یک مورد امیدوارکننده شناخته شده است که میتواند بر مشکلات فوق غلبه کرده و اثراتی کنترل شده و پایدار بر جای گذارد. از انجا که سیلیکا دارای خواص شیمیایی مطلوب، ثبات حرارتی، و سازگاری با محیط زیست میباشد پس بطور خاص نانو ذرات سیلیکای مزوپور (MSNs) بطور گسترده بعنوان معرف تحویل دارو استفاده میشوند. ساختار منحصر بفرد مزوپور سیلیکا باعث تسهیل بارگیری موثر دارو ها و متعاقب ان رها سازی کنترل شده ی دارو در محل هدف میشود. خصوصیات مزوپور از جمله اندازه ذره، بارگیری بالای دارو، و تخلخل ان و نیز خصوصیات سطحی میتوانند با توجه به مواد افزودنی بکار برده شده در اماده سازی MSAs تغییر داده شوند. سطح فعال موجب عامل دار کردن خصوصیات سطح تغییر یافته و اتصال مولکولهای درمانی به یکدیگر میشود. انها بطور گسترده در زمینه تشخیص، تحویل داروی هدف، زیست سنجش، جذب سلولی و غیره در بافت بیومدیکال مورد استفاده قرار میگیرند. این مطالعه قصد دارد موردی خاص از سیلیکا را ارائه دهد که شامل نانوذرات مزوپور و کاربرد خاص ان در زمینه های مختلف بیومدیکال میباشد.
مقدمه
عصر نانوتكنولوژي تحولاتي در تحويل دارو و فرايند موردنظر ان ايجاد كرده و چشم انداز صنعت داروسازي را تغيير داده است. نانوذرات داراي ابعادي كمتر از 0.1 ميكرومتر يا 100 نانومتر بخصوص در سيستم تحويل دارو ميباشند. دارو حل شده، بدام افتاده، محصور شده يا به يك ماتريس نانوذرات متصل ميشود. همچنين رنج سايز نانوذرات ميتواند بر فراهمي زيستي و بيو توزيع ذرات تاثير گذارده و از اين روي ميتواند به عنوان يك حامل دارويي موثر عمل ميكند. هسته ابگريز براي بارگيري دارو مفيد بوده در حالي كه سطح ابدوست از اپسونيزاسيون جلوگيري كرده و باعث حركت ساده تر در سيستم ميشود. نانوديوايسهاي متعددي از قبيل نانو لوله هاي كربني، نقاط كوانتومي، و ميسلهاي پليمري و غيره در حوزه فناوري نانو گزارش شده اند. در سناريوي حاضر، نانوذراتهاي مزوپور بخاطر نحوه تحويل شناخته شده دارو و هدف قراردادن بافتهاي مورد نظر در حال پيدايش ميباشند. به لحاظ تاريخي، Kresge و همكارانش، ابزاري توصيف كرده اند براي تركيب شيمي سل-ژل با قالب خطي كريستال مايع جهت ساخت غربال مولكولي متخلخل كه با ترتيبات دوره اي مزوپورهاي سايزبندي شده به صورت يكنواخت(قطر بين 2 نانومتر و 50 نانومتر) مشخص ميشوند و در يك ماتريس سيليس امورف گنجانده شده است.
Abstract
Due to lack of specifi cation and solubility of drug molecules, patients have to take high doses of the drug to achieve the desired therapeutic effects for the treatment of diseases. To solve these problems, there are various drug carriers present in the pharmaceuticals, which can used to deliver therapeutic agents to the target site in the body. Mesoporous silica materials become known as a promising candidate that can overcome above problems and produce effects in a controllable and sustainable manner. In particular, mesoporous silica nanoparticles (MSNs) are widely used as a delivery reagent because silica possesses favorable chemical properties, thermal stability, and biocompatibility. The unique mesoporous structure of silica facilitates effective loading of drugs and their subsequent controlled release of the target site. The properties of mesoporous, including pore size, high drug loading, and porosity as well as the surface properties, can be altered depending on additives used to prepare MSNs. Active surface enables functionalization to changed surface properties and link therapeutic molecules. They are used as widely in the fi eld of diagnosis, target drug delivery, bio-sensing, cellular uptake, etc., in the bio-medical fi eld. This review aims to present the state of knowledge of silica containing mesoporous nanoparticles and specifi c application in various biomedical fi elds.
INTRODUCTION
The era of nanotechnology has revolutionized the drug delivery and targeting process and changed the landscape of the pharmaceutical industry. Nanoparticles have dimension below 0.1 μm or 100 nm especially in the drug delivery. The drug is dissolved, entrapped, encapsulated or attached to a nanoparticle matrix.[1] Nanoparticles size range also affects the bioavailability and bio-distribution of particles, and hence it is useful as a drug carrier.[2] Hydrophobic core is beneficial for drug loading while hydrophilic surface blocks opsonization and allow easier movement in the system. Numerous nanodevices have been reported like carbon nanotubes, quantum dots, and polymeric micelles, etc., in the field of nanotechnology. In the present scenario, mesoporous nanoparticles are emerging for their well-known drug deliver and targeting purposes. Historically, Kresge et al. have described a means of combining sol-gel chemistry with liquid-crystal-line templating to construct ordered porous molecular sieves characterized by periodic arrangements of uniformly sized mesopores (diameter between 2 nm and 50 nm) incorporated within an amorphous silica matrix.[3]
چكيده
مقدمه
توليد نانوذراتهاي سيليكاي متخلخل
سنتز نانوذرات سيليكاي مزوپور بر اساس محلول
خود ارايي القا شده با تبخير حلال
فرايند سل-ژل
مكانيسم سنتز نانوذرات سيليكاي مزوپور
پيش سازهاي اصلاح شده ارگانيك
پيش سازهاي سيلان مبتني بر پلي اول مشتق شده از گليسرول
متاسيليكات سديم
مزايا و معايب مواد سيليكاي مزوپور
سازگاري زيستي و بيو توزيع نانوذرات سيليكاي مزوپور
مطالعه سازگاري زيستي در موشها
عاملدار سازي نانوذرات سيليكاي مزوپور
استراتژيهاي پس از سنتز براي عاملدار سازي
استراتژي پيوند پس از سنتز
استراتژي Backfill
اصلاح سطح
اختصاصي بودن هدف
پلي اتيلن گليكول
كاربردهاي نانوذرات سيليكاي مزوپور
تحويل دارو
جذب سلولي نانوذرات سيليكاي مزوپور
بيو سنسور و رديابي سلول
هدف گيري خاص در تومور
تشخيص و عامل تصويربرداری
دارورساني هدفمند نانوذرات سيليكاي مزوپور
روشهاي غير فعال
ارايش سطح فعال
ثبت اختراع نانوذرات سيليكای مزوپور
احتمالات اينده
نتيجه گيری
Abstract
INTRODUCTION
SYNTHESIS OF MESOPOROUS SILICA NANOPARTICLES
Mesoporous silica nanoparticles synthesis based on solution
Evaporation-induced self-assembly
SOL-GEL PROCESS
Synthesis mechanism of mesoporous silica nanoparticles
Organically modifi ed precursors
Glycerol-derived polyol-based silane precursors
Sodium metasilicate
ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF POROUS SILICA MATERIAL
Biocompatibility and bio-distribution of mesoporous silica nanoparticles
Biocompatibility study in mice
Functionalization of mesoporous silica nanoparticles
Postsynthesis strategies for functionalization Postsynthetic grafting strategy
Backfi lling strategy
Surface modifi cation
Target specifi city
Polyethylene glycol
APPLICATIONS OF MESOPOROUS SILICA NANOPARTICLES
Drug delivery
Cellular uptake of mesoporous silica nanoparticles
Bio-sensing and cell tracing
Target specifi c in tumor
Diagnostic and imaging agent
Targeted drug delivery of mesoporous silica nanoparticles
Passive strategies
Active surface decoration
PATENTED CITATION OF MESOPOROUS SILICA NANOPARTICLES
Future prospective
CONCLUSIONS