تهیه رادیوایزوتوپ طلای- 198 و بررسی اثر تثبیت رادیوایزوتوپ طلای-198 بر روی نانوذرات سیلیکای عامل‌دار شده بر توزیع زیستی آن: معرفی یک عامل تشخیصی- درمانی جدید

راسخ القول, آریام; فضائلی حسینی نژاد, سید یوسف; مرادی دهقی, شهرام; اشتری, پرویز; کاردان, محمدرضا; جز وزیری, عطیه; فیضی, شهزاد

doi:10.24200/nst.2021.1301

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، کدپستی: 1153311-165، تهران-ایران

² پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 3486-11365، تهران- ایران

³ پژوهشکده رآکتور، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1339-14155، تهران- ایران

https://doi.org/10.24200/nst.2021.1301

چکیده

تأثیر تثبیت رادیوایزوتوپ طلای-198 بر روی نانوذرات سیلیس عاملدار شده بر روی توزیع زیستی این رادیوایزوتوپ در مقایسه با نانوذرات طلای خالص مورد بررسی قرار گرفت. رادیوایزوتوپ طلا با استفاده از بمباران نوترونی طلای فلزی بسیار خالص تهیه شده است. رادیوایزوتوپ آماده شده از طریق لیگاند رابط روی نانوذرات سیلیکا پوشش داده شد. توزیع زیستی نشان می‌دهد که آب‌دوستی نانو ذرات سیلیکا‌ Au‌¹⁹⁸‌ MCM-41@ بالا است و از طریق تصاویر SPECT و اندازهگیری ID / g٪ ، مشخص شد که دفع نانوذرات رادیو‌اکتیو@ MCM-41 Au‌¹⁹⁸‌‌ از بدن در مقایسه با نانوذرات خالص طلا بسیار سریعتر میشود. در مقایسه با نانوذرات خالص طلا، دفع کلیوی بالا و جذب کم‌تر در کبد اثرات پرتویی ناخواسته و بد نانوذرات را کاهش داده است. نانوکامپوزیت@ MCM-41‌ Au‌¹⁹⁸ بهطور بالقوه میتواند در تشخیص و درمان سرطان مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.17351871.1400.42.3.12.2

عنوان مقاله [English]

Preparation of gold-198 radioisotope and evaluation of the effect of grafting of 198Au on functionalized silica nanoparticles on its biodistribution: introducing a new theranostic agent

نویسندگان [English]

A. Rasekholghol ¹
S.Y. Fazaeli ²
S. Moradi Dehaghi ¹
P. Ashtari ²
M.R. Kardan ³
A. Joz-Vaziri ³
Sh. Feizi ²

¹ Faculty of Chemistry, Islamic Azad University, Tehran North Branch, P.O.Box: 165-1153311, Tehran-Iran

² Radiation Application Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-3486, Tehran- Iran

³ Reactor research school, Nuclear Science and Technology Research Institute of Iran, AEOI, P.O.Box: 14155-1339, Tehran- Iran

چکیده [English]

In this study, the influence of grafting ¹⁹⁸Au radioisotope on functionalized silica nanoparticles with a the biodistribution of this radioisotope compare to pure gold nanoparticles, was investigated. The Au radioisotope was prepared using neutronic bombardment of a highly pure metallic gold. The prepared radioisotope was coated on silica through an interface ligand. The biodistribution suggested that the hydrophilicity of the ¹⁹⁸Au@MCM-41 nanosilica compare to pure gold nanoparticles was higher. Through the SPECT images and %ID/g measurement, it was found that the excretion of radiotracer from the body compare to pure gold nanoparticles became faster. The Au@MCM-41 nanocomposite could potentially be used in diagnosis and therapy of cancer.

کلیدواژه‌ها [English]

198Au- radioisotope
Biodistribution
Silica nanoparticles

مراجع

1. Y. Wang, et al., Evaluating the Pharmacokinetics and In Vivo Cancer Targeting Capability of Au Nanocages by Positron Emission Tomography Imaging. ACS Nano 6, 5880–5888, 2012.

2. Y. Xu, H. Liu, Z. Cheng, Harnessing the Power of Radionuclides for Optical Imaging: Cerenkov Luminescence Imaging. J. Nucl. Med., 52, 2009–2018, 2011.

3. G. Lucignani, Cerenkov Radioactive Optical Imaging: APromising New Strategy. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 38, 592–595, 2011.

4. D. L. J. Thorek, et al. Cerenkov Imaging: A New Modality for Molecular Imaging. Am. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 2, 163–173, 2012.

5. N. Chanda, et al. Radioactive Au Nanostructures in CancerTherapy: Therapeutic Efficacy Studies of GA-198AuNP Nanoconstruct in Prostate Tumor-Bearing Mice. Nanomed.Nanotechnol. 6, 201–209, 2010.

6. Y. Wang, et al.,‌ Radioluminescent Au Nanocages with Controlled Radioactivity for Real-Time In Vivo Imaging. Nano Lett. 2013, 13, 581–585.

7. K. Black, et al., Radioactive 198Au- Doped Nanostructures with Different Shapes for In Vivo Analyses of Their Biodistribution, Tumor Uptake, and Intratumoral Distribution. ACS Nano 8, 4385-4394, 2014.

8. Y. Fazaeli, et al., In vivo SPECT imaging of tumors by 198,199 Au-labeled graphene oxide nanostructures. Materials Science and Engineering: C. 45, 196-204, 2014.

9. Y. Fazaeli, et al., Grafting of [64Cu]-TPPF20 porphyrin complex on Functionalized nano-porous MCM-41 silica as a potential cancer imaging agent, Applied Radiation and Isotopes. 112, 13-19, 2016.

10. Y. Fazaeli,‌ Z. Asgari, DTPA-Functionalized Nano-Porous MCM-41 Silica: A New Potential Nanoengineered Labeled Composite for Diagnostic Applications. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions A: Science. 42, 497–504, 2018.

11. Y. Fazaeli, et al., ⁶⁸Ga@ pyridine-functionalized MCM-41 mesoporous silica: a novel radio labeled composite for diagnostic applications. Radiochim Acta, 107,157–164, 2018.

12. I‌. Slowing,‌ B. Trewyn, V.‌ ‌Lin, Effect of Surface Functionalization of MCM-41-Type Mesoporous Silica Nanoparticles on the Endocytosis by Human Cancer Cells, J. AM. CHEM. SOC, 128, 14792-14793, 2006.

مجله علوم و فنون هسته ای

تهیه رادیوایزوتوپ طلای- 198 و بررسی اثر تثبیت رادیوایزوتوپ طلای-198 بر روی نانوذرات سیلیکای عامل‌دار شده بر توزیع زیستی آن: معرفی یک عامل تشخیصی- درمانی جدید

مراجع

مراجع

1. Y. Wang, et al., Evaluating the Pharmacokinetics and In Vivo Cancer Targeting Capability of Au Nanocages by Positron Emission Tomography Imaging. ACS Nano 6, 5880–5888, 2012.

2. Y. Xu, H. Liu, Z. Cheng, Harnessing the Power of Radionuclides for Optical Imaging: Cerenkov Luminescence Imaging. J. Nucl. Med., 52, 2009–2018, 2011.

3. G. Lucignani, Cerenkov Radioactive Optical Imaging: APromising New Strategy. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 38, 592–595, 2011.

4. D. L. J. Thorek, et al. Cerenkov Imaging: A New Modality for Molecular Imaging. Am. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 2, 163–173, 2012.

5. N. Chanda, et al. Radioactive Au Nanostructures in CancerTherapy: Therapeutic Efficacy Studies of GA-198AuNP Nanoconstruct in Prostate Tumor-Bearing Mice. Nanomed.Nanotechnol. 6, 201–209, 2010.

6. Y. Wang, et al.,‌ Radioluminescent Au Nanocages with Controlled Radioactivity for Real-Time In Vivo Imaging. Nano Lett. 2013, 13, 581–585.

7. K. Black, et al., Radioactive 198Au- Doped Nanostructures with Different Shapes for In Vivo Analyses of Their Biodistribution, Tumor Uptake, and Intratumoral Distribution. ACS Nano 8, 4385-4394, 2014.

8. Y. Fazaeli, et al., In vivo SPECT imaging of tumors by 198,199 Au-labeled graphene oxide nanostructures. Materials Science and Engineering: C. 45, 196-204, 2014.

9. Y. Fazaeli, et al., Grafting of [64Cu]-TPPF20 porphyrin complex on Functionalized nano-porous MCM-41 silica as a potential cancer imaging agent, Applied Radiation and Isotopes. 112, 13-19, 2016.

10. Y. Fazaeli,‌ Z. Asgari, DTPA-Functionalized Nano-Porous MCM-41 Silica: A New Potential Nanoengineered Labeled Composite for Diagnostic Applications. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions A: Science. 42, 497–504, 2018.

11. Y. Fazaeli, et al., ⁶⁸Ga@ pyridine-functionalized MCM-41 mesoporous silica: a novel radio labeled composite for diagnostic applications. Radiochim Acta, 107,157–164, 2018.

12. I‌. Slowing,‌ B. Trewyn, V.‌ ‌Lin, Effect of Surface Functionalization of MCM-41-Type Mesoporous Silica Nanoparticles on the Endocytosis by Human Cancer Cells, J. AM. CHEM. SOC, 128, 14792-14793, 2006.

دوره 42، شماره 3 - شماره پیاپی 97
مهر 1400
صفحه 98-103

تهیه رادیوایزوتوپ طلای- 198 و بررسی اثر تثبیت رادیوایزوتوپ طلای-198 بر روی نانوذرات سیلیکای عامل‌دار شده بر توزیع زیستی آن: معرفی یک عامل تشخیصی- درمانی جدید

مراجع

مراجع

1. Y. Wang, et al., Evaluating the Pharmacokinetics and In Vivo Cancer Targeting Capability of Au Nanocages by Positron Emission Tomography Imaging. ACS Nano 6, 5880–5888, 2012.

2. Y. Xu, H. Liu, Z. Cheng, Harnessing the Power of Radionuclides for Optical Imaging: Cerenkov Luminescence Imaging. J. Nucl. Med., 52, 2009–2018, 2011.

3. G. Lucignani, Cerenkov Radioactive Optical Imaging: APromising New Strategy. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 38, 592–595, 2011.

4. D. L. J. Thorek, et al. Cerenkov Imaging: A New Modality for Molecular Imaging. Am. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 2, 163–173, 2012.

5. N. Chanda, et al. Radioactive Au Nanostructures in CancerTherapy: Therapeutic Efficacy Studies of GA-198AuNP Nanoconstruct in Prostate Tumor-Bearing Mice. Nanomed.Nanotechnol. 6, 201–209, 2010.

6. Y. Wang, et al.,‌ Radioluminescent Au Nanocages with Controlled Radioactivity for Real-Time In Vivo Imaging. Nano Lett. 2013, 13, 581–585.

7. K. Black, et al., Radioactive 198Au- Doped Nanostructures with Different Shapes for In Vivo Analyses of Their Biodistribution, Tumor Uptake, and Intratumoral Distribution. ACS Nano 8, 4385-4394, 2014.

8. Y. Fazaeli, et al., In vivo SPECT imaging of tumors by 198,199 Au-labeled graphene oxide nanostructures. Materials Science and Engineering: C. 45, 196-204, 2014.

9. Y. Fazaeli, et al., Grafting of [64Cu]-TPPF20 porphyrin complex on Functionalized nano-porous MCM-41 silica as a potential cancer imaging agent, Applied Radiation and Isotopes. 112, 13-19, 2016.

10. Y. Fazaeli,‌ Z. Asgari, DTPA-Functionalized Nano-Porous MCM-41 Silica: A New Potential Nanoengineered Labeled Composite for Diagnostic Applications. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions A: Science. 42, 497–504, 2018.

11. Y. Fazaeli, et al., 68Ga@ pyridine-functionalized MCM-41 mesoporous silica: a novel radio labeled composite for diagnostic applications. Radiochim Acta, 107,157–164, 2018.

12. I‌. Slowing,‌ B. Trewyn, V.‌ ‌Lin, Effect of Surface Functionalization of MCM-41-Type Mesoporous Silica Nanoparticles on the Endocytosis by Human Cancer Cells, J. AM. CHEM. SOC, 128, 14792-14793, 2006.

دوره 42، شماره 3 - شماره پیاپی 97مهر 1400صفحه 98-103

11. Y. Fazaeli, et al., ⁶⁸Ga@ pyridine-functionalized MCM-41 mesoporous silica: a novel radio labeled composite for diagnostic applications. Radiochim Acta, 107,157–164, 2018.

دوره 42، شماره 3 - شماره پیاپی 97
مهر 1400
صفحه 98-103