A thermoresponsive nanocarrier for mitochondria-targeted drug delivery

Wang, Dongqing; Huang, Hui; Zhou, Mengxue; Lu, Huiru; Chen, Jun; Chang, Young‐Tae; Gao, Jimin; Chai, Zhifang; Hu, Yi

doi:10.1039/c9cc00603f

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“…NIPAm is a typical thermosensitive derivative that has been widely applied in biomedicine [30][31][32]. Below 32 • C (the lower critical solution temperature (LCST) of NIPAm), NIPAm is hydrophilic.…”

Section: Thermo-responsive Nanogelsmentioning

confidence: 99%

Nanogel: A Versatile Nano-Delivery System for Biomedical Applications

et al. 2020

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Nanogel-based nanoplatforms have become a tremendously promising system of drug delivery. Nanogels constructed by chemical crosslinking or physical self-assembly exhibit the ability to encapsulate hydrophilic or hydrophobic therapeutics, including but not limited to small-molecule compounds and proteins, DNA/RNA sequences, and even ultrasmall nanoparticles, within their 3D polymer network. The nanosized nature of the carriers endows them with a specific surface area and inner space, increasing the stability of loaded drugs and prolonging their circulation time. Reactions or the cleavage of chemical bonds in the structure of drug-loaded nanogels have been shown to trigger the controlled or sustained drug release. Through the design of specific chemical structures and different methods of production, nanogels can realize diverse responsiveness (temperature-sensitive, pH-sensitive and redox-sensitive), and enable the stimuli-responsive release of drugs in the microenvironments of various diseases. To improve therapeutic outcomes and increase the precision of therapy, nanogels can be modified by specific ligands to achieve active targeting and enhance the drug accumulation in disease sites. Moreover, the biomembrane-camouflaged nanogels exhibit additional intelligent targeted delivery features. Consequently, the targeted delivery of therapeutic agents, as well as the combinational therapy strategy, result in the improved efficacy of disease treatments, though the introduction of a multifunctional nanogel-based drug delivery system.

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Section: Thermo-responsive Nanogelsmentioning

confidence: 99%

Nanogel: A Versatile Nano-Delivery System for Biomedical Applications

et al. 2020

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“…Die LCST des PNIPAM kann durch eine Dotierung mit hydrophoben oder hydrophilen Motiven angepasst werden. In dieser Arbeit wurde PTX in PNIPAM‐basierte Nanocarrier eingeschlossen [96] . Um die Kompatibilität mit der erhöhten Temperatur von Mitochondrien (≈50 °C) zu gewährleisten, wurde die LCST der PNIPAM‐basierten Nanopartikel durch die Inkorporierung eines Polyethylenglykol (PEG)‐Derivates von 32 °C auf 50 °C angehoben.…”

Section: Intelligente Designstrategienunclassified

Intelligentes Design von Nanomaterialien für Mitochondrien‐gerichtete Nanotherapeutika

et al. 2020

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Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle. Sie sind überlebenswichtige Organellen, die zelluläre Funktionen und den Metabolismus aufrechterhalten. Eine Dysfunktion der Mitochondrien führt zu verschiedenen Krankheiten mit einer großen Diversität klinischer Erscheinungen. In der Vergangenheit wurden Strategien zur Herstellung subzellulär angreifender Nanowirkstoffcarrier entwickelt, die zunächst die zelluläre Internalisierung und schließlich die Lokalisierung der Organelle ermöglichen. Seit einiger Zeit zeichnen sich innovative Strategien für das intelligente Design multifunktionaler Nanocarrier ab. Hierarchisches Targeting erlaubt es diesen, verschiedenste Barrieren auf dem Wege der Verabreichung in vivo zu umgehen oder zu überwinden und das Organell mit guter Bioverfügbarkeit zu erreichen. Stimuli‐responsive Nanocarrier erlauben die kontrollierte Freisetzung der Therapeutika unmittelbar am gewünschten Target. Synergetische Therapien können durch die Verwendung einer Ansatzkombination erzielt werden, wie etwa aus Chemo‐, Gen‐ und Phototherapie. In diesem Aufsatz untersuchen wir dieses Feld auf neuste Entwicklungen und Strategien im intelligenten Design von Nanocarriern für Mitochondrien‐gerichtete Therapeutika. Überdies werden bestehende Herausforderungen sowie bisher unerforschte therapeutische Möglichkeiten aufgezeigt und diskutiert, um die nächste Generation mitochondrial‐gerichteter Nanotherapeutika zu inspirieren.

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“…25,26 Thus, designing a mitochondria-specific prodrug that leads to the simultaneous release of mertansine and CO, apart from achieving improved pharmacokinetic parameters, offers an effective therapeutic strategy. [27][28][29][30][31] Arguably, mitochondria-targeted drug delivery also helps in combating drug resistance. 30,32 Following a similar notion, we are reporting herein a prodrug (Pro-DC), a drug-Scheme 1.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%