Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial materials >> bahan nano

Nanopartikel:Pendekatan Baru untuk Meningkatkan Diagnosis dan Perawatan Kanker

Abstrak

Terapi kanker tradisional telah dikritik karena berbagai efek samping dan kerusakan yang tidak memadai pada tumor yang ditargetkan. Terobosan nanopartikel memberikan pendekatan baru untuk meningkatkan perawatan dan diagnosis tradisional. Sebenarnya, nanopartikel tidak hanya dapat memecahkan kekurangan diagnosis dan pengobatan kanker tradisional, tetapi juga menciptakan perspektif baru dan perangkat mutakhir untuk diagnosis dan pengobatan tumor. Namun, sebagian besar penelitian tentang nanopartikel masih dalam tahap in vivo dan in vitro, dan hanya sedikit penelitian klinis tentang nanopartikel yang telah dilaporkan. Dalam ulasan ini, pertama-tama kami merangkum aplikasi nanopartikel saat ini dalam diagnosis dan pengobatan kanker. Setelah itu, kami mengusulkan tantangan yang menghambat aplikasi klinis NP dan memberikan solusi yang layak dalam kombinasi dengan literatur yang diperbarui dalam dua tahun terakhir. Pada akhirnya, kami akan memberikan pendapat kami tentang perkembangan NP di masa depan dalam diagnosis dan pengobatan tumor.

Pengantar

Insiden dan kematian tumor tetap tinggi di seluruh dunia. Setiap tahun, ada hampir 14 juta pasien kanker baru dan 8 juta orang meninggal karena penyakit terkait kanker [1]. Dalam beberapa tahun terakhir, pengobatan tumor tradisional, seperti kemoterapi, terapi bertarget, radioterapi, pembedahan, dll., terus-menerus dikritik karena terhambat dalam prosesnya dan karena banyak reaksi merugikan dan hasil pengobatan yang tidak memuaskan. Karena kekurangan terapi tumor tradisional, semakin banyak penelitian mulai mencari metode medis tumor baru dengan kemampuan penargetan, kemampuan membunuh sel induk tumor yang efektif dan reaksi merugikan kecil. Metode pengobatan tumor baru termasuk, tetapi tidak terbatas pada, imunoterapi, terapi bertarget, ablasi fisik, terapi gen, terapi fotodinamik (PDT) dan terapi fototermal (PTT) yang telah menunjukkan kemanjuran yang lebih unggul dibandingkan dengan terapi tumor tradisional. Metode perawatan di sini semuanya memiliki fitur umum yang memerlukan kerja sama operator. Meskipun virus dapat digunakan sebagai pembawa, vektor virus telah dikonfirmasi menyebabkan mutagenesis insersional dan imunogenisitas [2]. Oleh karena itu, menemukan operator yang lebih aman dan efektif telah menjadi prioritas utama.

Karena ukuran nanopartikel yang kecil, keamanan hayati, pemuatan obat, dan sifat fisik dapat membantu terapi fisik, nanopartikel semakin banyak digunakan sebagai pembawa dalam metode pengobatan tumor baru. Terapi yang dimediasi nanopartikel ini memiliki keunggulan multi-fungsi, reaksi merugikan yang lebih sedikit dan efek kuratif yang lebih baik [3]. Selain itu, banyak teknologi pencitraan medis yang dimediasi oleh nanopartikel juga memiliki kejelasan dan akurasi yang lebih baik, yang membantu diagnosis tumor yang akurat [4]. Dengan perkembangan nanoteknologi dan teknologi medis, logam dan bahan biologis seperti emas, perak, besi, liposom, dll telah banyak diterapkan dalam produksi nanopartikel medis (NP) [5]. Saat ini, banyak peneliti menggunakan bahan-bahan tersebut berdasarkan sifat fisik, kimia, dan/atau biologisnya untuk menanamkan obat, agen pencitraan, dan bahkan gen dalam nanopartikel, memperluas bidang diagnosis dan pengobatan tumor yang ada seperti penghantaran obat yang ditargetkan, pencitraan yang ditingkatkan, cryosurgery, PTT dan PDT [6].

Selain itu, terdapat fenomena bahwa sebagian besar nanopartikel hanya bertahan dalam tahap in vivo dan in vitro. Namun, ada kekurangan literatur untuk meringkas alasan yang menghalangi aplikasi klinis NP. Oleh karena itu, artikel ini bertujuan untuk tidak hanya merangkum status aplikasi nanopartikel di bidang diagnosis dan pengobatan tumor, tetapi juga untuk menemukan faktor-faktor yang menghambat masuknya nanopartikel ke dalam aplikasi klinis dan mengusulkan solusi yang layak.

Persiapan dan Karakterisasi Nanopartikel Fungsional Medis

Nanopartikel yang umum digunakan dalam pengobatan dapat dibagi menjadi tiga jenis:nanopartikel logam, nanopartikel nonlogam dan nanopartikel komposit sesuai dengan bahan dan fungsinya, dan sifat fisik dan kimianya dipengaruhi oleh parameter seperti ukuran dan bentuk. Oleh karena itu, mengingat persyaratan fungsional nanopartikel dalam arah aplikasi yang berbeda, sangat penting untuk memilih proses preparasi yang sesuai. Semua metode preparasi nanopartikel dapat diklasifikasikan menjadi dua metode yaitu pendekatan bottom up dan pendekatan top-down. Pendekatan bottom-up pada dasarnya melalui unit-unit dasar (atom, molekul dan bahkan partikel yang lebih kecil dapat digunakan sebagai dasar untuk merakit struktur nano yang diperlukan) yang ditumpuk satu sama lain untuk membentuk nanopartikel, sedangkan pendekatan top-down pada dasarnya adalah material yang utuh. mulai terurai menjadi nanopartikel [7]. Tabel 1 mencantumkan beberapa contoh pembuatan nanopartikel medis.

Di antara ketiga jenis nanopartikel yang umum digunakan dalam pengobatan, nanopartikel logam adalah yang paling banyak digunakan. Bahan nanopartikel logam termasuk logam dan oksida logam. Proses preparasi yang paling umum digunakan untuk nanopartikel logam adalah proses sol-gel (Sol-Gel) yang diusulkan oleh ilmuwan Jepang Sugimoto et al. pada 1990-an, yang sering digunakan untuk menyiapkan partikel oksida logam monodispersi dalam fase cair. Metode sol-gel adalah proses preparasi dari bawah ke atas. Prinsip utama metode pembuatan nanopartikel logam ini adalah membentuk sol ion logam yang terdispersi secara merata melalui cara kimia dan fisika, dan kemudian membentuk gel melalui reaksi redoks. Nanopartikel logam yang dihasilkan dalam gel dapat bernukleasi, tumbuh, dan mengendap secara terkendali. Selama monodispersitas koloid logam yang digunakan dalam percobaan, hubungan konsentrasi ion logam dan zat pengoksidasi/pereduksi dikendalikan, ukuran nanopartikel logam yang disintesis dapat dikontrol. Gambar 1 adalah diagram skema metode sol–gel.

Diagram skema metode sol–gel

Metode bottom-up yang umum digunakan untuk pembuatan nanopartikel logam meliputi metode kopresipitasi, pendekatan hidrotermal, dan metode fotokimia. Metode kodeposisi adalah proses nukleasi, pertumbuhan dan agregasi dalam lingkungan cair pada waktu yang bersamaan. Ketika larutan jenuh, sejumlah besar partikel berukuran kecil produk tidak larut diperoleh [15]. Metode hidrotermal adalah proses yang dilakukan dalam lingkungan cair untuk mengontrol morfologi nanopartikel yang dihasilkan dengan mengontrol tekanan uap yang diterapkan pada bahan dalam larutan. Selain itu, ada beberapa metode top-down untuk mempersiapkan nanopartikel logam, seperti ledakan kawat listrik dan penggilingan bola. Prinsip ledakan kawat listrik adalah bahwa dalam proses ledakan listrik, atom logam diuapkan dan cepat didinginkan dalam elektrolit untuk membentuk nanopartikel oksida. Dengan mengontrol komposisi elektrolit dan intensitas arus, nanopartikel yang lebih halus dan seragam dapat dikontrol. Penggilingan bola adalah metode produksi partikel nano secara cepat dan berskala besar dengan ukuran yang dapat dikontrol menggunakan alat pemesinan seperti penggilingan roda gigi planetary dengan memilih waktu penggilingan yang tepat dan parameter proses peralatan terkait. Selain nanopartikel logam, metode preparasi ini juga dapat diterapkan pada nanopartikel jenis lain.

Jenis umum kedua adalah nanopartikel non-logam. Nanopartikel non-logam yang biasa digunakan dalam pengobatan meliputi nanopartikel polimer, NP turunan biomolekul, NP berbasis karbon, dan nanopartikel silika [16,17,18]. Di antara mereka, nanopartikel silika adalah yang paling representatif. Permukaan silika memiliki gugus hidroksil yang melimpah, yang memfasilitasi pengikatan probe atau gugus fluoresen pada permukaan dan oleh karena itu memiliki fungsionalitas yang lebih fleksibel. Metode sintesis nanopartikel silika yang umum digunakan adalah metode sol-gel dan metode Stöber [19, 20]. Metode Stöber klasik adalah preparasi nanopartikel silika yang sederhana dan efisien melalui hidrolisis dan kondensasi silikat dalam kondisi basa.

Dengan perkembangan nanoteknologi, nanopartikel komposit telah dikembangkan karena kompatibilitas fungsionalnya yang unggul. Nanopartikel logam memiliki banyak karakteristik yang tidak dimiliki oleh nanopartikel nonlogam, seperti efek resonansi plasmon (plasmon resonance effect (SPR), dapat dikendalikan dalam medan magnet, dll., tetapi partikel logam sulit terdegradasi secara efektif di dalam tubuh, dan penggunaan yang berlebihan memiliki toksisitas tertentu. ke sel [21]. Oleh karena itu, menggabungkan nanopartikel dari bahan yang berbeda menjadi nanopartikel komposit melalui metode preparasi yang berbeda dapat mencapai ekspansi fungsional. Wei dkk. menyiapkan nanorods emas (Au NRs), dan kemudian melakukan polimerisasi radikal transfer atom yang dimulai permukaan (SI-ATRP) dari N-isopropylacrylamide (NIPAAM) pada Au NRs untuk mensintesis respons inframerah-dekat Nano hibrida [22]. Nanopartikel komposit yang menggabungkan bahan logam dan polimer ini memiliki kemampuan pelepasan obat yang sesuai dengan cahaya fototermal dan inframerah dekat. Selubung hidrogel yang membungkus membuat nanopartikel ini memiliki biokompatibilitas yang lebih baik daripada nanopartikel Au tunggal. Prakash mensintesis NP komposit dengan Au sebagai inti dan SiO2 sebagai cangkang melalui metode Stöber yang ditingkatkan. Cangkang inert dari nanopartikel cangkang inti bermanfaat untuk mengurangi toksisitas partikel logam dan meningkatkan stabilitas material dan kapasitas pembawa obat dari NP logam tunggal asli [23].

Selain metode persiapan tradisional nanopartikel yang disebutkan di atas, dengan perkembangan ilmu nanoteknologi, persyaratan baru untuk perlindungan ekologi dan lingkungan telah diajukan, sehingga metode sintesis nanopartikel baru yang ramah lingkungan telah muncul [24]. Untuk pertama kalinya, Hajar dkk. menggunakan Stevia rebaudiana sebagai agen pereduksi biologis untuk berhasil mensintesis nanopartikel ZnS dengan ukuran partikel mulai dari 1 hingga 40 nm. Nanopartikel ZnS yang disintesis dengan cara ini memiliki biokompatibilitas yang baik [25]. Menurut prinsip-prinsip kimia hijau, Miri et al. menggunakan ekstrak P. farcta (Tanaman milik Leguminosae) untuk mensintesis CeO2 dengan cepat NP dengan ukuran partikel sekitar 30 nm. Jenis nanopartikel ini memiliki biokompatibilitas yang baik [26].

Nanopartikel untuk Pencitraan Medis

Pencitraan medis memainkan peran penting dalam diagnosis dan pengobatan tumor. Banyak nanopartikel, seperti NP oksida besi, memiliki sifat optik, magnetik, akustik, dan struktural yang dapat meningkatkan pencitraan (Gbr. 2). Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa memasukkan NP ke dalam jaringan target dapat meningkatkan kontras gambar dan memberikan panduan gambar yang lebih baik untuk pembedahan dan diagnosis tumor [27]. Misalnya, dalam cryosurgery, NP dapat meningkatkan kualitas pencitraan tumor dan tepi bola es, yang membantu menutupi bola es secara akurat dan meningkatkan efek terapeutik [28]. Selain itu, sebagian besar nanopartikel yang digunakan dalam pencitraan terbuat dari logam. Menurut perbedaan prinsip pencitraan yang berbeda, nanopartikel juga akan dibuat dari bahan logam yang berbeda. Tabel 2 mencantumkan beberapa contoh terbaru tentang NP yang dibuat oleh bahan berbeda untuk pencitraan medis.

Ilustrasi diagram pencitraan peningkatan NP

Optical coherence tomography (OCT) adalah non-invasif, resolusi tingkat mikron dan teknologi pencitraan biomedis. OCT berguna dalam diagnosis waktu nyata dan panduan bedah. Namun, OCT tidak dapat mendeteksi cahaya hamburan inelastis karena cahaya ini tidak koheren di bidang insiden [35]. Baru-baru ini, banyak penelitian telah membuktikan bahwa keadaan gerak NP dapat mengubah amplitudo OCT, yang dapat mengatasi masalah ini. Mengganggu pergerakan NP melalui medan magnet dapat menyebabkan perubahan lokal dalam hamburan cahaya. Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa menempatkan NP magnetik dalam medan magnet untuk mengontrol gerakannya dapat mengubah hamburan optik di area tersebut, sehingga cahaya hamburan inelastis yang awalnya tidak koheren dapat dideteksi. Metode pencitraan baru ini adalah magnetomotive optical coherence tomography (MMOCT) [36].

MRI merupakan salah satu teknologi pendeteksi tumor noninvasif yang paling efektif. Namun demikian, kurangnya perbandingan sinyal MRI antara latar belakang biologis dan jaringan kanker sering mempengaruhi diagnosis tumor klinis [37]. MRI adalah metode pencitraan pemindaian yang mengukur magnetisasi molekul hidrogen dalam molekul air. Setiap struktur anatomi menyajikan gambar yang berbeda karena proton dari setiap jaringan menyebabkan perubahan magnetisasi yang berbeda. Visibilitas gambar dapat ditingkatkan dengan menerapkan lebih banyak agen kontras [38, 39]. Efek EPR terkait tumor yang digunakan secara luas dalam deteksi dini tumor menghasilkan kemampuan peningkatan kontras yang hebat untuk NP magnetik [40]. Iron oxide magnetic NPs (IONPs) yang saat ini merupakan agen kontras nanoprobe MRI yang paling umum memiliki penargetan sel tertentu [41]. Sebagai contoh, penelitian telah menemukan bahwa IONP dapat memasuki sel Kupffer hati yang sehat selama diagnosis kanker hati dengan menggunakan MRI tetapi akan dikeluarkan dari sel kanker, menghasilkan jaringan sehat dengan sinyal rendah dan jaringan tumor dengan sinyal tinggi [42]. Berdasarkan penelitian terbaru, modifikasi permukaan partikel yang tepat dan penyisipan NP bio-oligomer spesifik tumor yang tepat dapat memperbaiki NP dengan lebih baik pada tumor untuk mencapai hasil pencitraan yang lebih jelas dan bahkan dapat digunakan untuk pencitraan tumor mikro awal. Sebagai contoh, penelitian telah menemukan bahwa AuNPs yang ditargetkan untuk transferin manusia dapat secara signifikan meningkatkan efek pencitraan tumor otak [43]. Gao dkk. dilengkapi dengan antibodi monoklonal reseptor faktor pertumbuhan anti-epidermal (mAb) berdasarkan probe NP paramagnetik untuk mencapai pencitraan tumor kecil [44].

Nanopartikel untuk Pengiriman Obat yang Ditargetkan

Meskipun obat kemoterapi sekarang adalah pengobatan yang paling umum digunakan untuk tumor, mereka masih memiliki masalah pengayaan target yang buruk di daerah tumor ganas dan akumulasi berlebih di jaringan sehat [45]. Hal ini dapat menyebabkan penghambatan sel yang membelah dengan kuat, seperti sumsum tulang, folikel rambut, sel gastrointestinal dan limfosit, yang menyebabkan reaksi merugikan seperti penekanan sumsum tulang, mukositis, kerontokan rambut, dan bahkan kematian [46]. Penghantaran obat yang ditargetkan yang mengacu pada diferensiasi aktif antara sel normal dan sel kanker untuk penghantaran obat memiliki kemanjuran yang lebih baik dan reaksi merugikan yang lebih sedikit daripada pengobatan konvensional [45]. Banyak penelitian telah mengkonfirmasi bahwa NP dapat menargetkan obat kemoterapi ke sel tumor melalui penargetan aktif atau pasif [47]. Selain itu, banyak percobaan telah menemukan bahwa NP juga memainkan peran penting dalam pengiriman obat kekebalan yang ditargetkan [48].

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3, penargetan pasif sering bergantung pada beberapa karakteristik patofisiologi jaringan tumor, termasuk pembuluh darah abnormal, suhu, pH, dan muatan permukaan sel tumor [49]. Misalnya, karena peningkatan permeabilitas dan efek retensi (EPR ) pembuluh darah di jaringan tumor, NP dengan diameter sekitar 400 nm dapat secara pasif ditransfer ke jaringan tumor [50]. Namun, ada banyak keterbatasan pada pendekatan penargetan pasif dalam hal sifat fisikokimia NP seperti diameter, muatan permukaan, berat molekul, hidrofobisitas, atau hidrofilisitas. Selain itu, teknik penargetan pasif berkinerja buruk dalam efisiensi difusi obat dan menunjukkan efek EPR yang tidak mencukupi dalam sel tumor [51]. Karena kekurangan penargetan pasif, dalam beberapa tahun terakhir, sebagian besar penelitian tentang NP penghantaran obat telah bergeser ke penargetan aktif (penargetan ligan). Tabel 3 menyoroti beberapa contoh terbaru tentang NP yang digunakan dalam pemberian obat.

Ilustrasi diagram penargetan pasif NP

Penargetan aktif (penargetan ligan) NP sering membawa beberapa ligan dari biomarker spesifik tumor [61]. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4 ketika ligan berkontak dengan reseptor pada permukaan tumor, NP dapat diinternalisasi oleh sel tumor melalui endositosis yang diperantarai reseptor, dan obat dapat dilepaskan karena pH asam dan enzim spesifik di lingkungan intraseluler [ 62]. Adapun ligan penargetan, asam folat, transferin, reseptor faktor pertumbuhan epidermal (EGFR) dan glikoprotein umumnya digunakan dalam penelitian saat ini [62]. Misalnya, Sandoval dkk. mengamati pengayaan obat yang signifikan dan kemanjuran yang terbukti dalam pengobatan tikus dengan kanker payudara melalui NP stearyl bertarget EGFR yang dilengkapi dengan gemcitabine [63]. Pandey dkk. menemukan bahwa NP emas bertarget asam folat yang membawa berberin hidroklorida (BHC) dapat secara efektif mengirimkan obat ke sel kanker serviks manusia yang mengekspresikan reseptor folat [64].

Ilustrasi diagram penargetan aktif NP

Dalam beberapa tahun terakhir, dibandingkan dengan obat kemoterapi, terapi pembungkaman gen yang dimediasi RNA (siRNA) pendek telah dianggap sebagai prospek baru untuk pengobatan tumor [64]. Meskipun virus dapat digunakan sebagai pembawa pengiriman untuk siRNA, vektor virus telah dikonfirmasi menyebabkan mutagenesis dan imunogenisitas penyisipan [65]. Sebaliknya, selenium NP dilaporkan memiliki potensi besar sebagai pembawa siRNA, karena elemen selenium itu sendiri dapat mengurangi terjadinya tumor, menurunkan toksisitas obat, dan mengatur fungsi kekebalan [66]. Selain itu, permukaan NP selenium dapat memuat berbagai bagian penargetan tumor (seperti folat, asam hialuronat dan peptida RGD) untuk meningkatkan kemampuan penargetan tumor [67]. Xia dkk. melaporkan bahwa NP selenium (RGDfC-Se@siRNA) yang ditargetkan oleh peptida RGDfC memiliki kemampuan yang sangat baik untuk menargetkan kanker serviks HeLa [60]. Sedangkan karena RGDfC secara khusus dapat digabungkan dengan v 3 integrin yang sangat diekspresikan oleh berbagai sel tumor, NP RGDfC-Se@siRNA dapat digunakan kembali untuk pengiriman obat yang ditargetkan untuk berbagai tumor [68]. Dalam hal struktur, RGDfC-SeNPs dengan muatan positif dapat dengan erat mengemas siRNA bermuatan negatif melalui interaksi elektrostatiknya [69]. Melalui percobaan pada hewan, NP RGDfC-Se@siRNA menunjukkan kemampuan untuk secara efisien memasuki sel tumor melalui endositosis terkait clathrin. Dalam sel tumor, ia dapat dengan cepat melepaskan siRNA dan secara efisien membungkam gen terkait dan mempromosikan generasi spesies oksigen reaktif (ROS) untuk menghambat sel tumor berkembang biak dan mempromosikan apoptosis sel tumor [69]. Selain itu, beberapa SeNP telah menunjukkan keamanan biologis yang sangat baik dan tidak memiliki kerusakan toksik yang jelas pada hati, ginjal, jantung, paru-paru, limpa, dan organ utama tikus lainnya [60, 70, 71].

Saat ini, meskipun ada banyak NP yang digunakan dalam penghantaran obat yang ditargetkan, sebagian besar aplikasi masih dalam tahap percobaan sel atau hewan, kurang dukungan aplikasi klinis yang kuat. Selain itu, banyak NP diberikan secara intratumor, yang membatasi ruang lingkup NP yang berlaku untuk tumor dan tidak memiliki alat penghantaran obat NP khusus dan metode penghantaran obat lainnya.

Oleh karena itu, mengeksplorasi cara yang lebih baik untuk mengelola NP mungkin menjadi arah untuk penelitian masa depan NP pengiriman obat yang ditargetkan. Menurut jurnal akademis yang ada, pemberian intervensi vaskular mungkin merupakan cara yang layak. Dalam asumsi, pertama-tama cari posisi pembuluh darah yang memberi makan tumor dengan bantuan pencitraan, dan kemudian gunakan kawat pemandu untuk memasukkan NP langsung ke dalam pembuluh darah yang memberi makan tumor dan mengontrol pergerakan NP dalam kisaran kecil dengan menerapkan medan magnet secara bersamaan. Oleh karena itu NP dapat diperbaiki pada posisi yang tepat tanpa dipengaruhi oleh aliran darah di dalam pembuluh. Jika tidak, NP yang ditargetkan untuk penghantaran obat hanya memiliki batasan tertentu. Menargetkan NP akan mempengaruhi distribusi sistemik obat kemoterapi dan mengurangi efek kemoterapi pada sel tumor bebas dan mikrometastasis. Jika mereka dilengkapi dengan obat yang ditargetkan, efek penargetan cenderung meningkat sedangkan perbaikan tidak terbukti berdasarkan penelitian yang ada. Selain itu, obat anti-tumor tidak mungkin menghilangkan semua sel induk tumor dengan sendirinya. Namun demikian, terapi fisik berdasarkan karakteristik fisik NP cenderung lebih efektif melawan sel induk tumor. Oleh karena itu, NP multifungsi yang menargetkan pembawa obat cenderung disarankan di masa depan, seperti cryosurgery, terapi fototermal (PTT) dan terapi fotodinamik (PDT), dll., untuk membentuk NP multi-fungsi untuk pengobatan tumor.

Nanopartikel untuk Cryosurgery

Cryosurgery merupakan teknik penghancuran jaringan tumor dengan cara pembekuan, memiliki keunggulan invasif yang rendah, biaya rendah, perdarahan intraoperatif yang lebih sedikit dan komplikasi pascaoperasi yang lebih sedikit, namun masih terdapat kelemahan seperti efisiensi pembekuan yang tidak mencukupi dan kerusakan pembekuan pada jaringan sekitarnya [28]. Meskipun agen pelindung seperti protein antibeku (AFP-1) telah digunakan untuk membantu ablasi dingin, efeknya masih belum ideal [72]. Dengan perkembangan nanoteknologi, konsep nano-cryosurgery diusulkan. Mekanisme dasar nano-cryosurgery adalah memasukkan NP dengan sifat fisik atau kimia tertentu ke dalam jaringan tumor. Dengan memanfaatkan sifat-sifat NP, tidak hanya efisiensi dan efektivitas pembekuan yang dapat ditingkatkan, tetapi juga pengaturan jarak dan arah pembentukan bola es dapat dikendalikan. Dengan demikian, nano-cryosurgery mampu membunuh jaringan tumor dan mencegah jaringan sehat di sekitarnya membeku secara bersamaan [73]. Keuntungan dari bedah-nano telah ditunjukkan pada Gambar. 5.

Ilustrasi diagram NP untuk cryosurgery. a NP melindungi sel-sel kesehatan selama cryosurgery. b NP meningkatkan kerusakan pembekuan dan mengontrol cakupan pembekuan. c Dengan bantuan NP, lebih banyak es telah terbentuk

Dalam cryosurgery, pembentukan es intraseluler adalah kunci kerusakan sel tumor. Sementara itu, penelitian membuktikan bahwa NP dapat secara efektif menginduksi pembentukan es intraseluler [28]. NP sebagai partikel eksternal dapat menginduksi nukleasi heterogen. Studi telah menemukan bahwa jaringan yang diperkaya dengan NP membeku lebih cepat daripada jaringan konvensional dan lebih rentan terhadap nukleasi heterogen. Di bawah kondisi pembekuan yang sama, pembentukan es jaringan dengan NP lebih mudah, menunjukkan bahwa NP dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan dan kemungkinan pembentukan es dalam sel, yang dapat membunuh sel tumor lebih efektif [74]. Selain itu, NP dengan oksida logam akan secara signifikan meningkatkan konduktivitas termal dalam jaringan tumor. Misalnya, Liu dan Deng membandingkan kurva respons suhu jaringan babi dengan dan tanpa NP. Mereka menemukan bahwa jaringan yang mengandung NP mendingin dengan cepat, dan suhu terendah bisa mencapai 115 , yang jauh lebih rendah daripada kelompok kontrol tanpa NP.

Karena tumor biasanya bentuknya tidak beraturan, kristal es yang dihasilkan oleh cryosurgery tradisional cenderung tidak menutupi semua jaringan tumor. Dibandingkan dengan cryosurgery tradisional, cryosurgery nano dapat mengatasi masalah dengan mudah. Karena NP dapat meresap ke dalam cairan intraseluler dan memiliki sifat fisik yang baik seperti konduktivitas termal, maka dimungkinkan untuk mengontrol arah pertumbuhan dan arah bola es dengan distribusi NP [73].

Dalam cryosurgery, pembekuan yang tidak mencukupi mungkin tidak sepenuhnya menghancurkan jaringan tumor, dan pembekuan yang berlebihan dapat merusak jaringan sehat yang berdekatan. Terutama ketika tumor berada dalam kontak dekat dengan organ rapuh, lokasinya dalam, atau bentuknya tidak beraturan, kerusakan pada jaringan sehat bisa sangat serius. Dalam beberapa tahun terakhir, bahan perubahan fase (PCM) yang dibuat dari NP telah menunjukkan potensi perlindungan yang sangat baik untuk jaringan sehat di sekitarnya selama cryosurgery [75]. Misalnya, Lv et al. NP perubahan fase mikroenkapsulasi dengan panas laten besar dan konduktivitas termal rendah melalui liposom, dan sebelum cryosurgery, menyuntikkan NP perubahan fase mikroenkapsulasi ke dalam jaringan sehat di sekitar tumor dan menemukan bahwa menghindari kerusakan suhu rendah pada jaringan sehat [76].

Meskipun NP telah banyak digunakan dalam cryosurgery, masih ada serangkaian kekurangan. Pertama, masih belum dapat mengontrol NP secara in vitro, yang mengakibatkan distribusi NP yang tidak merata di jaringan tumor dan fungsi yang diharapkan tidak memuaskan. Kedua, meskipun ada berbagai nanopartikel magnetik, efek sebenarnya dari NP kontrol medan magnet in vitro masih belum ideal. Selain itu, bedah-nano masih kurang penelitian eksperimental klinis, dan banyak NP masih dalam tahap laboratorium.

Penerapan NP dalam ablasi dingin secara umum dapat dibagi menjadi dua jenis:efek sinergis dan efek perlindungan, yang berbeda dalam hal persyaratan desain NP dan distribusi in vivo. Di masa depan, bedah-nano dapat dibantu oleh berbagai NP, yaitu, NP sinergis didistribusikan di dalam tumor sementara NP pelindung didistribusikan di sekitar tumor. Selain itu, banyak perangkat penentuan posisi nano, seperti templat coplanar cetak 3D yang dirancang dengan tusukan (3DPCT) yang saat ini digunakan untuk penentuan posisi tumor sebelum implantasi partikel radioaktif dapat digunakan dalam cryosurgery. Sebelum cryosurgery, NP pelindung dapat ditusuk dan disuntikkan di sekitar tumor untuk melindungi jaringan sehat di sekitarnya dengan templat coplanar pencetakan 3D (3DPCT) dan panduan CT. NP mampu membantu bola es cryosurgery untuk menutupi tepi tumor yang tidak teratur. Kemudian NP sinergis akan dimasukkan ke dalam jaringan tumor melalui tusukan situs ablasi yang telah ditetapkan atau intervensi vaskular untuk melakukan ablasi dingin. Teknik nano-cryosurgery ini tidak hanya dapat mengatasi kesulitan ablasi dingin pada tumor yang tidak teratur tetapi juga meningkatkan efek ablasi dingin dan mengurangi kerusakan jaringan sehat. Metode ini dapat menjadi arah penelitian masa depan bedah-nano. Tabel 4 menyoroti beberapa contoh terbaru tentang NP yang digunakan dalam cryosurgery.

Nanopartikel untuk PTT dan PDT

Saat ini, terapi fototermal (PTT) dan terapi fotodinamik (PDT) berdasarkan nanopartikel (NP) telah menunjukkan manfaat dari kemanjuran yang kuat, invasi kecil dan efek samping ringan selama pengobatan tumor (Gbr. 6) [80]. Selain membunuh sel tumor secara langsung, fragmen sel tumor mati yang dihasilkan oleh pengobatan PDT dan PTT dapat digunakan sebagai antigen potensial untuk memicu respons imun yang berkelanjutan, yang disebut imunoterapi fototermal dan fotodinamik [81]. Nanopartikel yang dirancang berdasarkan konsep perawatan PTT adalah jenis baru dari bahan nano konversi cahaya-ke-panas, yang dapat mengubah energi cahaya menjadi energi panas untuk membunuh sel kanker. Dibandingkan dengan bahan konversi fototermal tradisional, nanopartikel memiliki banyak keunggulan. Pertama, NP dapat mencapai efek agregasi target tumor melalui modifikasi permukaan partikel, yang berkontribusi pada kemampuan pengayaan tumor target yang lebih tinggi [82, 83]. Kedua, nanopartikel memiliki kemampuan pencitraan yang lebih baik daripada bahan fototermal tradisional, yang dapat secara akurat diposisikan oleh CT, MRI dan pencitraan fotoakustik [84, 85]. Nanopartikel yang ditargetkan disintesis oleh Pan et al. dapat melakukan PTT di bawah 0,2 W/cm 2 NIR menginduksi apoptosis sel tumor dengan menghancurkan DNA inti sel tumor dan menghambat proses perbaikan DNA [86]. Tabel 5 mencantumkan beberapa contoh terbaru tentang NP yang digunakan dalam PDT dan PTT.

Ilustrasi diagram PDT dan PTT yang dimediasi NP. a NP mempromosikan generasi oksigen reaktif. b NP meningkatkan kerusakan tumor selama PTT

Selain itu, beberapa penelitian telah menemukan bahwa PTT yang dimediasi nanopartikel dapat membalikkan resistensi multidrug tumor (MDR). Ekspresi yang berlebihan dari pengangkut obat, multidrug resistance-associated protein 1 (MRP1), dan p-glikoprotein (p-gp) umumnya diyakini menyebabkan MDR pada berbagai tumor [95]. Misalnya, nanopartikel pemicu cahaya multifungsi yang dirancang oleh Li et al. dapat menghambat ekspresi MRP1 di PTT, yang akibatnya membalikkan resistensi obat sel A549R [96]. Wang dkk. melaporkan bahwa baik nanopartikel emas dan nanopartikel berbasis karbon dapat mengatasi resistensi DOX dengan mempromosikan ekspresi trimer faktor kejutan panas di PTT, sehingga menghambat generasi p-gp [97, 98]. Selain itu, PTT yang dimediasi nanopartikel juga dapat meningkatkan efektivitas kemoterapi dengan menghancurkan integritas membran sel tumor [99].

PDT is a treatment that uses the selective retention of photosensitizing substances (PSs) in tumor tissue under the activation of specific wavelength excitation light and the presence of molecular oxygen to produce singlet oxygen and other reactive oxygen species, which leads to tumor cell apoptosis and necrosis [100]. However, traditional PS has poor tumor targeting, poor solubility, and instability, which is vulnerable to the internal environment [100]. Nanoparticle carriers modified by targeted molecules can not only improve the stability and biocompatibility of PS but also deliver PS to target cells, which improves the efficacy and reduces adverse effects [100]. Additionally, some common nanomaterials, like gold nanorods, have excellent PTT effects themselves. For example, Vankayala et al. found that the exposure of gold nanorods to near infra-red light (915 nm) were able to efficiently induce the generation of singlet oxygen [100].

In recent years, the role of up-conversion (UC) nanoparticles in PDT has attracted much attention. The NPs can convert long-wavelength light excitation into multiple short wavelengths, which enables the UC to replace the traditional ps-dependent short-wavelength excitation light with the near-infrared light with strong tissue penetration ability [101]. Misalnya, Li et al. developed dual-band luminescent lanthanide nanoparticles as a PS carrier. This UC nanoparticles rely on the excitation light wavelength of 808 nm to achieve image-guided PDT without affecting imaging signals [102].

Since most photosensitive materials utilized in the phototherapy are metals, the biocompatibility of NPs designed for inorganic nanomaterials like metal ions still needs to be improved.

NPs-mediated phototherapy is now credited for not only the effectiveness against tumor but also the potential for spare internal space of nanoparticles since the therapy only utilizes the physical properties of NPs skeleton. Therefore, NPs are often multifunctioned by PDT and PTT. In the future, such NPs may be designed as dedicated NPs for tumor stem cells that are not sensitive to chemotherapy. Tumor stem cells are dormant for a long time and have a variety of drug-resistant molecules, so it is difficult to kill them by conventional treatments like chemotherapy, whereas the light therapy is more effective by killing the tumor stem cells physically. In the future, nanophysical therapy may be used with many other techniques, such as the multifunctional NPs for photothermal therapy after cryosurgery. Multifunctional NPs mediated therapy can give full play to its characteristics of low side effects, strong local lethality, and tumor stem cell killing. In addition, because nano-physiotherapy has a local killing effect and can effectively kill tumor stem cells, it may become a treatment method for small metastases.

Nanoparticles for Radiotherapy

Radiotherapy (RT) is a tumor treatment technique that kills local cells by ionizing radiation generated by rays and is currently an effective treatment for many primary and metastatic solid tumors [103]. Experiments prove that radiotherapy can effectively kill tumor stem cells [104].However, how to further improve the efficacy of radiotherapy is still a serious challenge. In recent years, nanoparticles in the field of radiotherapy have demonstrated strong radiosensitization capabilities, tumor-targeted delivery capabilities of radiosensitizing drugs, and imaging guidance enhancement capabilities [105]. At present, the most popular nanoparticles are made by high Z (atomic number) metal materials, which are featured by chemical inertness and strong radiation absorption capacity. They produce various reactions such as photoelectric effect and Compton effect after absorbing radiation, thereby releasing a variety of particles such as optoelectronics, Compton electrons, and Auger electrons. These electrons react with organic molecules or water in tumor cells to generate a large number of free radicals, leading to synergistic chemotherapy [106]. Common chemotherapy-sensitized NPs are currentlycategorized as precious metals, iron oxides, and semiconductors in terms of materials.

Precious metals NPs are made of high atomic number metal materials such as gold, silver, gadolinium, hafnium, platinum, bismuth, etc. [107]. Among them, gold nanoparticles have become the most popular NPs due to their good biocompatibility, chemical stability, and relatively strong photoelectric absorption coefficient [108]. In 2000, Herold et al. discovered the chemosensitizing ability of gold nanoparticles in kilovoltage X-rays. Nowadays, the specific mechanism of chemosensitization of gold nanoparticles is not yet clear, and the mainstream view believes that it depends on the photoelectric absorption capacity of high atomic number [109]. In addition to this, there are studies suggesting that the presence of gold nanoparticles improve the chemical sensitization of DNA to radiation, which increases the DNA damage induced by ionizing radiation (IR). At the same time, gold NPs can catalyze the mechanism of radiotherapy sensitization such as free radical production [105]. For instance, Liu found that AuNPs could significantly increase the production of hydroxyl radicals as well as the killing effect of x-rays and fast carbon ions on cells [110]. The hypothesis of the chemotherapy sensitization mechanism of other precious metals is similar to that of gold nanoparticles. Particularly, platinum NPs have an anti-tumor effect due to the inherent nature. Consequently, platinum NPs are expected to play the role of chemotherapy and radiotherapy simultaneously. However, the number of relevant research reports is insufficient, and the sensitizing effect of platinum NPs is also questionable. For example, Charest et al. reported that liposomal formulation of cisplatin was able to increase the uptake of platinum by tumor cells, and could enhance the killing of F98 glioma cells by γ-rays at the same time [111]. On the contrary, Jawaid et al. reported that platinum NPs would reduce the generation of reactive oxygen species (ROS) and the efficacy of radiotherapy during chemotherapy [112].

Iron oxide nanoparticles (IONs), especially the superparamagnetic magnet Fe3 O4 , have shown great potential in image-guided tumor radiotherapy because they are capable of enhancing the dose of radiotherapy and MRI imaging, whereas its sensitization mechanism is not clear yet. Its sensitization mechanism is not yet clear. Some studies believe that iron oxide NPs mainly catalyze the generation of ROS through Fenton's reaction and Haber–Weiss reaction. Then the highly reactive ROS will kill tumors [112,113,115]. Other studies propose that the mechanism depends on the radiation sensitization and synergistic effects of magnetic nanoparticles. As Khoei reported, iron oxide NPs can improve the radiosensitization of prostate cancer cells in vitro [116]. Huang dkk. pointed out that cross-linked dextran-coated IONs (CLIONs) could be internalized by HeLa cells and EMT-6 mouse breast cancer cells, which enhances radiation therapy [117]. Although the synergistic effect of iron oxide NPs is obvious, its biological safety still needs to be improved. Many studies have proved that the biocompatibility and chemical stability of iron oxide NPs are questionable, and it has certain toxicity [118].

Semiconductor NPs like silica NPs have also been found to have a synergistic effect on radiotherapy. For instance, Zhang et al. used flow cytometry analysis and MTT experiments to find that mesoporous silica NPs can effectively enhance the radiotherapy of glioblastoma [119]. Dia dkk. reported the mechanism of radioactive enhancement of silica NPs. He found that under X-ray irradiation, silica nanoparticles could produce fine hydroxyl radicals, which can effectively kill tumor cells [120].

At present, although many experiments have confirmed that NPs were able to sensitize radiotherapy, the specific mechanism of sensitization is still unclear, which hinders the development of new sensitized NPs. There are some doctrines like sensitizing chemotherapy that promotes free radical production. Nevertheless, there is a lack of a quantitative relationship among the amount of free radical production, radiation intensity, and physical data of nanoparticles. In addition, most sensitized NPs are made of high atomic number metals. These metals have many disadvantages in human body such as difficulty in self-metabolism and biodegrading. Meanwhile, long-term accumulation of the metals will produce toxicity, which limits the safe use of radiosensitized NPs. Moreover, compared with the radiotherapy sensitization NPs, fewer studies focused on NPs which can prevent the adverse reactions of radiotherapy and protect healthy tissues. The research on radiotherapy protective NPs is short in quantities.

In the future, searching for NPs material that can be metabolized by the kidney, biometabolized, biocompatible, stable in physicochemical properties, and inherently less toxic, or looking for surface modification that can help the body metabolize NPs may become a research direction for sensitized NPs. Moreover, although there have been many NPs studies on multi-function, namely simultaneous sensitization of radiotherapy and chemotherapy, there are still many potentials in this field, which are worthy of focus in the future. The development of protective NPs that can protect normal tissues around radiotherapy and alleviate poor defense against radiotherapy may also become a research direction.

Conclusion

The poor curative effect, inefficient targeting ability, various side effects, and potential biological risk are some of the unfavorable attributes of conventional cancer therapy and diagnosis. In recent years, advanced nanotechnology and molecular cell biology have promoted the applications of NPs in cancer field. Not only metal NPs, but also many lipid, nucleic acid and silicon NPs showed evident outperformance in cancer diagnosis and treatment.. Moreover, new generation of NPs is no longer limited to solo but multiple functions. For example, gold-coated poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) NPs equipped with PD-1 blockers which were designed by Luo et al. can not only target drug delivery but also mediate PTT therapy [121]. (Pd @ Au) / Fe3O4 Spirulina NPs with doxorubicin created by Wang et al. demonstrated the functions of photothermal therapy, delivery of chemotherapy drugs, and magnetic field control in cell experiments [122]. Multifunctional nanoparticles will become the trend of future research.

At present, we find that most of the nanoparticles only stay in vivo and in vitro stage. According to this review, we think the following reasons hinder the clinical application of NPs.

  1. (i)

    Lack of injection routes and methods

Most NPs are injected into body via puncture or intravenous injection. Therefore, the blood flow will take away NPs, making NPs difficult to stay in the target area for a long time, which leads to just few NPs that can be uptaked by tumor cells. Low-concentration drugs cannot produce the expected therapeutic effect, and low-concentration NPs also affect the physical killing effects of PDT, PTT, cryosurgery, and radiotherapy. In our opinion, magnetic NPs platform may be a solution. There have been many in vitro and in vivo experiments that have proved the feasibility of using the three-dimensional magnetic field to control the movement of NPs against blood flow [122,123,125]. However, how to solve the interference of the human body to the magnetic field, how to solve the impact of blood cells colliding with NPs, and how to control a large number of NPs in a group are still in discovery.

  1. (ii)

    Difficulty in localization of NPs in vivo

Compared with the human body, the size of NPs is too tiny. Even if NPs are loaded with fluorescent proteins, it is still difficult for conventional imaging equipment (CT, X-ray, MRI) to locate the NPs in the human body in real time. To deal with this challenge, photoacoustic computed tomography (PACT) may be a solution. Photoacoustic computed tomography (PACT) has attained high spatiotemporal resolution (125-μm in-plane resolution and 50-μs frame −1 data acquisition), deep penetration (48-mm tissue penetration in vivo), and anatomical and molecular contrasts [126]. Because of excellent performance, PACT has great potential in NPs localization imaging in vivo. The PACT-guided microrobotic system designed by Wu et al. has achieved controlled propulsion and prolonged cargo retention in vivo of NPs with a diameter of 50 μm [127]. Although the current resolution and deep penetration of PACT are still insufficient, it is superior to conventional imaging equipment (CT, X-ray, MRI) in terms of NPs imaging positioning.

  1. (iii)

    Difficulty of degrading in the human body

Although NPs are made of high biosafety materials, there is still a risk of damages to liver, kidney, and other organs if they stay in the body for a long time and cannot be degraded or excreted The use of materials that will be disintegrated after near-infrared light irradiation to fabricate NPs may be a solution to this problem. Recently, more and more NPs have been produced by these materials. Such NPs mediate PTT while loading drugs, meanwhile, the substances produced by the disintegration of NPs can be rapidly metabolized by the human body. In addition, the use of more biocompatible and degradable materials for nanoparticle preparation is also a solution. For example, the surface of chitosan is positively charged and can be broken down by the colonic flora, which facilitates interaction with specific tissues and can be metabolized by the body. The biocompatibility and degradability of chitosan has been proven to be non-toxic at appropriate drug concentrations [128].

  1. (iv)

    Difficulty in avoiding mononuclear phagocytic system (MPS)

In biofluids, NPs will adsorb proteins to form a corona layer referred to as “protein corona” in a broader sense giving biological identity to NPs and alters their biological characters, which will attract MPS especially macrophages to uptake NPs [129]. In order to avoid being uptaken by MPS, various polymer coatings such as forpolyether, polybetaine (PB) and polyolhave were investigated to cover NPs. For example, polyglycerol-grafting NPs are able to evade macrophage uptake by reducing protein adsorption [130]. In addition, there are two types of tumor-associated macrophages (TAM), M1 and M2. M1 macrophages inhibit tumor growth while M2 macrophages promote tumor growth. Therefore, no longer avoiding macrophages, but designing NPs targeted by macrophages, by regulating the function of macrophages, and even using macrophages as new drug carriers to exert anti-tumor effects may become a novel solution. At present, common design strategies for such NPs include inhibiting macrophage recruitment, depleting TAM, reprogramming TAMs, and blocking CD47-SIRPα pathway [131]. Among them, following the design concept of reprogramming or blocking CD47-SIRPα pathway, NPs that repolarize M2 macrophages to M1 type have made a breakthrough in vivo experiments [132].

Considering the above difficulties and referencing to advanced researches, we come up with a new possible design of NPs. The NPs skeleton is made of pyrolytic material (spirulina, exosomes, et al.). Then, photothermal materials (Au, Pd, etc.) are deposited on the NPs skeleton through electroless plating. After that the superparamagnetic iron oxide will be loaded on the surface of NPs through the sol–gel method. Then, suitable polymers (polybetaine, polyglycerol, etc.) will coat the NPs. Finally, drug (like doxorubicin) will be loaded on the NPs. Afterwards, under the guidance of PACT, NPs will be injected into the upstream of tumor supplying blood vessel, and the tumor will be irradiated with NIR. At the same time, three-dimensional magnetic field control is given to maximize the accumulation of NPs at the tumor site. Through this design, a large number of NPs will accumulate at the tumor site to ensure the drug concentration and PTT effect. At the same time, most NPs will be decomposed at the tumor site, and only a small number of NPs will circulate in the body.

Nowadays, anti-tumor therapy with NPs as the main body is still in the exploratory stage, and related technologies and equipments need to be invented, so it is unlikely to be clinically used in the short term. However, NPs can change part of the function or structure of many actual technologies. The upgrade of actual technologies is expected to be applied in clinic quickly, which contributes to upgrading the diagnosis and treatment of tumors in consequence. For example, NPs can help to develop electrochemical devices based on the interaction between ions and conductive polymers, such as organic electrochemical transistors (OFETs), electrolyte gated field-effect transistors (FETs), fin field-effect transistor (FinFETs), tunneling field-effect transistors (TFETs), electrochemical lab-on-chips (LOCs) [133]. These electrochemical devices are widely used in various tumor testing and diagnostic equipment. The use of NPs can help improve the accuracy of the equipment and reduce the detecting time. Many studies indicate that medical equipment using electronic components upgraded by NPs have been applied clinically [133,134,136].

Based on the evidence cited above, future research of NPs may not only focus on NPs themselves but also consider a feasible administration and efficacy assessing platform. In addition, the platform needs to be able to monitor immunotoxicity, the long-term toxicity, and neurotoxicity of NPs. As nanotechnology develops, if these problems were solved, NPs would be an ideal approach to upgrade cancer therapy and diagnosis.

Ketersediaan data dan materi

All data generated or analysed during this study are included in this published article.

Singkatan

NPs:

Nanopartikel

PDT:

Photodynamics therapy

PTT:

Photothermal therapy

SPR:

Plasmon resonance effect

Au NRs:

Gold nanorods

SI-ATRP:

Surface-initiated atom transfer radical polymerization

NIPAAM:

N-isopropylacrylamide

US:

Ultrasound

MSNs:

Mesoporous silica nanoparticles

USMO:

Ultrasmall manganese oxide

GEM:

Gemcitabine

OINPs:

Oxygen/indocyanine green-loaded lipid nanoparticles

PA:

Photoacoustic

MPI:

Magnetic particle imaging

MRI:

Magnetic resonance imaging

SPIO:

Superparamagnetic iron oxide

USPIO:

Ultra-small SPIO

OCT:

Optical coherence tomography

MMOCT:

Magnetomotive optical coherence tomography

mAb:

Monoclonal antibody

DOX:

Doksorubisin

5-FU:

5-Fluorouracil

FA:

Folic acid

PTX:

Paclitaxel

ROS:

Spesies oksigen reaktif

EPR:

Enhanced permeability and retention effect

EGFR:

Epidermal growth factor receptor

BHC:

Berberine hydrochloride

AFP-1:

Antifreeze protein

PCMs:

Phase change materials

3DPCT:

3D printed coplanar template

RCDs:

Amino-rich red emissive carbon dots

COF:

Covalent organic framework

ICG:

Indocyanine green

HSA:

Serum albumin

MDR:

Multidrug resistance

MRP1:

Multidrug resistance-associated protein 1

p-gp:

P-glycoprotein

PSs:

Photosensitizing substances

UC:

Up-conversion

RT:

Radiotherapy

PLGA:

Poly(lactic-co-glycolic acid)

PACT:

Photoacoustic computed tomography

MPS:

Mononuclear phagocytic system

PB:

Polybetaine

TAM:

Tumor-associated macrophages

OFETs:

Organic electrochemical transistors

FETs:

Electrolyte gated field-effect transistors

FinFETs:

Fin field-effect transistor

TFETs:

Tunnelling field-effect transistors

LOCs:

Electrochemical lab-on-chips


bahan nano

  1. Logam Mulia Pencetakan 3D – Pendekatan Baru?
  2. Robot Baru:Ekonomis dan Top-of-the-Line
  3. Bosch:Mengapa AI dan IoT Menuntut Pendekatan Pemecahan Masalah Baru
  4. Nanopartikel untuk Terapi Kanker:Kemajuan dan Tantangan Saat Ini
  5. Preparasi dan Sifat Magnetik dari Nanopartikel Spinel FeMn2O4 Kobalt-Doped
  6. Persiapan nanopartikel mPEG-ICA bermuatan ICA dan aplikasinya dalam pengobatan kerusakan sel H9c2 yang diinduksi LPS
  7. Nanopartikel Albumin yang Dimuat Resveratrol dengan Sirkulasi Darah yang Berkepanjangan dan Peningkatan Biokompatibilitas untuk Terapi Tumor Pankreas Target yang Sangat Efektif
  8. Pengaruh Kekakuan Elastis dan Adhesi Permukaan pada Pemantulan Partikel Nano
  9. Perlakuan Panas Aluminium dan paduan Aluminium
  10. Perlakuan panas tembaga dan paduan tembaga