ساخت و مشخصه‌یابی نانوذره‌های هولمیم استیل استونات برای کاربردهای پزشکی هسته‌ای

یاوری, کمال; حسین پور, سمانه

doi:10.24200/nst.2020.1067

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ 1. پژوهشکده‌ی مواد و سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران

² 2. دپارتمان مهندسی بیوپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد، صندوق پستی: 8916871967، یزد ـ ایران

https://doi.org/10.24200/nst.2020.1067

چکیده

نانوذره‌های استیل استونات حاوی هولمیم-166 به دلیل چگالی کم، زیست‌تخریب‌پذیری و ویژگی‌های مطلوب تابشی عامل‌های با قابلیت استفاده در پرتودرمانی درونی هستند. در این پژوهش، ساخت، کنترل کیفی و مطالعات توزیع زیستی نانوذره‌های ¹⁶⁶Ho-AcAc توصیف شده است. ابتدا اسفرهای کمپلکس پایدار ¹⁶⁵Hoبا استیل استون به وسیله‌ی روش تبخیر حلال تشکیل گردید. نانوذرات ¹⁶⁵Ho-AcAcحاصل در رآکتور تحقیقاتی تهران تحت پرتودهی به ¹⁶⁶Ho-AcAcتبدیل شد. ریخت‌شناسی نانوذره‌ها، پایداری کمپلکس و پارامترهای ساختمانی به ترتیب با استفاده از میکروسکوپی الکترون روبشی (SEM)، کروماتوگرافی لایه‌ی نازک آنی (ITLC)، طیف‌سنجی زیرقرمز (IR) و پراش پرتو ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. محلول‌های کمپلکس حاصل (100µCi/100µl) به داخل دُم موش‌ها تزریق و توزیع زیست‌شناختی آن‌ها ازریابی شد. نتیجه‌ها نشان داد که ¹⁶⁶Ho-AcAc با موفقیت با اندازه‌ی بهینه‌ی ۷۰ تا 100nm تهیه شده است و سطحی صاف با خلوص رادیوشیمیایی بالای %97 را نشان دادند. کمپلکس تا ۳ روز در دمای 4 درجه، دمای اتاق، سرم انسانی و در بافر PBS پایدار بود. بالاترین مقدار دز تزریق شده به ازای هر گرم بافت در کبد مشاهده شد. یافته‌ها نشان داد که نانوذره‌های استواستیل می‌توانند در اندازه‌ی بهینه برای پرتودهی نوترونی بعدی ساخته شده و توانایی آن‌ها در نگه‌داری ¹⁶⁶Ho، این ترکیب‌ها را به عامل‌های جذابی برای پرتودرمانی درونی بدل کرده است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.17351871.1398.40.4.4.2

عنوان مقاله [English]

Synthesis and characterization of holmium acetylacetonate nanoparticles for nuclear medicine applications

نویسندگان [English]

K Yavari ¹
S Hoseinpor ²

چکیده [English]

Holmium-loaded AcAc nanoparticles are potential agents for radionuclides endoradiotherapy because of their low density, biodegradability and favorable radiation characteristics. In this study, production, quality control and biodistribution studies of ¹⁶⁶Ho-AcAc nanoparticles have been presented. Firstly, the stable ¹⁶⁵Ho acetylacetonate (AcAc) spheres were prepared by the solvent evaporation technique. The ¹⁶⁵Ho-AcAc nanoparticles were converted to the ¹⁶⁶Ho-AcAc by irradiation in the Tehran Research Reactor. The morphology, stability, and structural parameters of the complex were investigated by SEM, ITLC, IR and XRD, respectively. The complex solutions (100 μCi/100 μl) were injected intra-tail into rat followed by scarification studies post- injection. The results indicated that the ¹⁶⁶Ho-AcAc nanoparticles were prepared successfully with an optimal mean particle size of 70-100 nm and displayed a smooth surface with a high radiochemical purity of more than 97%. The complex was stable at 4ºC, human serum, PBS buffer, and room temperature. The most upper %ID/g of the ¹⁶⁶Ho-AcAc nanoparticles was observed in the liver. Our data showed that the AcAc nanoparticles could be made in the optimal size range for the laser irradiation, and their ability to retain ¹⁶⁶Ho makes them attractive agents for endoradiotherapy.

کلیدواژه‌ها [English]

Nanoparticles
Acetylacetonate
Holmium 166
Endoradiotherapy

مراجع

1. M. T.Gann, H.C. Chin,E.W Hisn, Cancer Nanotargeted Radiopharmaceuticals for Tumor Imaging and Therapy, Anticancer. Res. 29, 4107 (2009).

2. J. Anthony, et al. Neutron-Activatable Holmium-Containing Mesoporous Silica Nanoparticles as a Potential Radionuclide Therapeutic Agent for Ovarian Cancer, J. Nucl. Med. 54(1), 111-117 (2013).

3. M. Tashiro, Nano-bio-imaging with Radiopharmaceuticals and its Application to Health Sciences, Annal. Nano- BME. 3, 73 (2010).

4. M.E. Davis, Z.G. Chen, D.M. Shin, Nanoparticle therapeutics: an emerging treatment modality for cancer, Nat. Rev. Drug. Discov. 7, 771 (2008).

5. M. Ferrari, Cancer nanotechnology: opportunities and challenges, Nat. Rev. Cancer. 5, 161 (2005).

6. J.C. Harbert, W.C. Eckelman, R.D. Neumann, editors, Nuclear Medicine: Diagnosis and Therapy, (Thieme Medical Pub, New York, USA, 1996).

7. R.C. Bhattacharjee, K.M. Chaudhuri, New Development in the chemistry of metal acetylacetone complexes. Proc. Indian. Natn. Sci. Acad. 55(2), 194 (1989).

8. S.H. Sun, et al, Monodisperse MFe2O4(M = Fe, Co, Mn) nanoparticles, J. Am. Chem. Soc. 126, 273 (2004).

9. S.H. Sun, H. Zeng, Size-controlled synthesis of magnetite nanoparticles, J. Am. Chem. Soc. 124, 8204 (2002).

10. Y.T. Lim, et al, Simultaneous intracellular delivery of targeting antibodies and functional nanoparticles with engineered protein g system, Biomaterials. 30, 1197 (2009).

11. W.S. Haubrich, Kupffer of Kupffer cells, Gastroenterol, 127(1), 16 (2004).

12. R. Szymanska, M. Schmidt-Pospuła, Studies of liver's reticuloendothelial cells by Tadeusz Browicz and Karl Kupffer, A historical outline, Arch. Hist. Med. 42(3), 331 (1979).

13. W. Bult, R. Arkevisser, F. Soulimani, Holmium Nanoparticles: Preparation and In Vitro Characterization of a New Device for Radioablation of Solid Malignancies, Pharm. Res. 27, 2205 (2010).

14. J.F.W. Nijsen, et al. Holmium-166 poly lactic acid microspheres applicable for intra-arterial radionuclide therapy of hepatic malignancies: Effects of preparation and neutron activation techniques, Eur. J. Nucl. Med. 26, 699 (1999).

15. Y. Chai-Hong, C. Mu-hua, N. Kwan-Hoong, Therapeutic radionuclides in nuclear medicine: current And future prospects. J. Zhejiang. Univ. Sci. B. 15 (10), 845 (2014).

16. D.H. Oughton et al. Neutron activation of engineered nanoparticles as a tool for tracing their environmental fate and uptake in organisms, Environ.Toxicol.Chem. 27, 1883 (2008).

17. S. Jurisso, et al. Coordination compounds in Nuclear Medicine. Chem. Rev. 3, 1137 (1993).

مجله علوم و فنون هسته ای

ساخت و مشخصه‌یابی نانوذره‌های هولمیم استیل استونات برای کاربردهای پزشکی هسته‌ای

مراجع

مراجع

دوره 40، شماره 4 - شماره پیاپی 90
اسفند 1398
صفحه 28-36

ساخت و مشخصه‌یابی نانوذره‌های هولمیم استیل استونات برای کاربردهای پزشکی هسته‌ای

مراجع

مراجع

دوره 40، شماره 4 - شماره پیاپی 90اسفند 1398صفحه 28-36

دوره 40، شماره 4 - شماره پیاپی 90
اسفند 1398
صفحه 28-36