عنوان مقاله:
هیدروژل ها به عنوان یک استراتژی درمانی امیدوارکننده برای درمان سرطان پوست
Hydrogels as promising therapeutic strategy for the treatment of skin cancer
سال انتشار: 2022
رشته: پزشکی
گرایش: پوست و مو - ایمنی شناسی پزشکی
دانلود رایگان این مقاله:
مشاهده سایر مقالات جدید:
3. Types of hydrogels based on polymer origin
Hydrogels are hydrophilic, cross-linked and adsorbent polymers that do not dissolve in water but retain specific structures. These attributes underlie many applications, mainly in biomedicine. The crosslinks that bind the polymers of a hydrogel are divided into two general groups of physical and chemical. Chemical hydrogels have covalent bonds, while physical hydrogels have non-covalent bonds. In general, hydrogels based on polymer origin are divided into natural, synthetic, and hybrid types. The chemical composites and fibrous structures of natural hydrogels are similar to natural extracellular matrix (ECM). They are usually highly compatible. Natural polymers for the preparation of hydrogels include chitosan, hyaluronic acid, heparin, Matrigel, fibrin, and alginate . They are used in biomedical studies for different targets such as three-dimensional cell culture, microfluidic platforms, biodegradable implants, and the discovery of preclinical medicines. More straightforward chemical modification and more controllable mechanical properties than natural hydrogels are the advantages of hydrogels made with synthetic polymer. Usually, synthetic polymers include polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, sodium polyacrylate, acrylate polymers, and their copolymers. Although natural and synthetic hydrogels are commonly utilized, one type of hydrogel may not meet all the needs of biomedical usage. Thus, researchers have constructed new hybrid hydrogels that can combine some of the benefits of a system to reduce batch variability, adjust response, and more accurately summarize native ECM.
4. A brief background on the hydrogel system for the management of skin cance
r Novel shapes of treatment are needed to attack cancer cells while reducing the side efficacies of healthy cells. To prevent side effects, percutaneous drug delivery systems are emerging as a favorable alternative strategy for transporting anti-neoplastic factors .Hydrogels can absorb large amounts of water, biological liquids or molecules. Another significant feature of hydrogels is their ability to distend and dissolve in water. According to this, the strategies have been developed in recent years on the hydrogel system for the management of skin cancer (Table 1). 4.1. Review of the latest articles on the use of hydrogels for the treatment of skin cancer 4.1.1. Natural hydrogels Kappelmann-Fenzl et al. compared gene expression templates in melanoma cells cultured in three-dimensional alginate with two-dimensional culture. Three-dimensional cell culture models help to affect the heterogeneity and flexibility of tumor cells in melanoma. Alginate is an easy-to-use material, and because of its desirable properties, it is generally used as a biomaterial in cell capsule growth and biosynthesis. In this work, changes in transcripts were analyzed based on RNA-Seq data by culturing melanoma cells in three-dimensional alginate and showing significant modifications compared to cells cultured on conventional two-dimensional tissue culture plastics. Using deep analysis of changes in transcripts, EGR1 was identified as having an essential role in melanoma plasticity. The three-dimensional correlation of cell phenotype with the study of gene expression in tumor samples, mostly with future single-cell RNA-Seq, helps to reconcile 3D models to unique in vivo settings in the future. These models are also available for therapeutic studies. It makes it very notable with higher potential correlation compared to 2D cultures due to in vivo status. Three-dimensional culture of tumor cell lines in hydrogels such as alginate used in this study is more suitable due to the management and complexity of the model compared to patientspecific organoid models [38] that draw more attention to threedimensional models of cancer.
(دقت کنید که این بخش از متن، با استفاده از گوگل ترنسلیت ترجمه شده و توسط مترجمین سایت ای ترجمه، ترجمه نشده است و صرفا جهت آشنایی شما با متن میباشد.)
3. انواع هیدروژل بر اساس منشاء پلیمری
هیدروژل ها پلیمرهای آبدوست، دارای پیوند متقاطع و جاذب هستند که در آب حل نمی شوند اما ساختارهای خاصی را حفظ می کنند. این ویژگی ها زیربنای بسیاری از کاربردها، عمدتاً در زیست پزشکی، هستند. اتصالات عرضی که پلیمرهای هیدروژل را به هم متصل می کنند به دو گروه کلی فیزیکی و شیمیایی تقسیم می شوند. هیدروژل های شیمیایی دارای پیوندهای کووالانسی هستند، در حالی که هیدروژل های فیزیکی دارای پیوندهای غیرکووالانسی هستند. به طور کلی هیدروژل ها بر اساس منشا پلیمری به انواع طبیعی، مصنوعی و هیبرید تقسیم می شوند. کامپوزیت های شیمیایی و ساختارهای فیبری هیدروژل های طبیعی مشابه ماتریکس خارج سلولی طبیعی (ECM) است. آنها معمولاً سازگاری بالایی دارند. پلیمرهای طبیعی برای تهیه هیدروژل ها شامل کیتوزان، اسید هیالورونیک، هپارین، ماتریژل، فیبرین و آلژینات است. آنها در مطالعات زیست پزشکی برای اهداف مختلف مانند کشت سلولی سه بعدی، پلت فرم های میکروسیال، ایمپلنت های زیست تخریب پذیر و کشف داروهای پیش بالینی استفاده می شوند. اصلاح شیمیایی ساده تر و خواص مکانیکی قابل کنترل تر نسبت به هیدروژل های طبیعی از مزایای هیدروژل های ساخته شده با پلیمر مصنوعی است. معمولاً پلیمرهای مصنوعی شامل پلی اتیلن گلیکول، پلی وینیل الکل، پلی آکریلات سدیم، پلیمرهای آکریلات و کوپلیمرهای آنها می باشد. اگرچه معمولاً از هیدروژل های طبیعی و مصنوعی استفاده می شود، یک نوع هیدروژل ممکن است تمام نیازهای استفاده در پزشکی را برآورده نکند. بنابراین، محققان هیدروژل‌های هیبریدی جدیدی ساخته‌اند که می‌توانند برخی از مزایای یک سیستم را برای کاهش تنوع دسته‌ای، تنظیم پاسخ و خلاصه‌سازی دقیق‌تر ECM بومی ترکیب کنند.
4. پیشینه مختصری در مورد سیستم هیدروژل برای مدیریت سرطان پوست
اشکال جدید درمان برای حمله به سلول های سرطانی و در عین حال کاهش اثرات جانبی سلول های سالم مورد نیاز است. برای جلوگیری از عوارض جانبی، سیستم های دارورسانی از راه پوست به عنوان یک استراتژی جایگزین مطلوب برای انتقال عوامل ضد نئوپلاستیک در حال ظهور هستند. هیدروژل ها می توانند مقادیر زیادی آب، مایعات بیولوژیکی یا مولکول ها را جذب کنند. یکی دیگر از ویژگی های مهم هیدروژل ها توانایی آنها در انبساط و حل شدن در آب است. بر این اساس، استراتژی‌هایی در سال‌های اخیر بر روی سیستم هیدروژل برای مدیریت سرطان پوست ایجاد شده است (جدول 1). 4.1. بررسی آخرین مقالات استفاده از هیدروژل در درمان سرطان پوست 4.1.1. هیدروژل های طبیعی Kappelmann-Fenzl و همکاران. الگوهای بیان ژن را در سلول‌های ملانومای کشت‌شده در آلژینات سه‌بعدی با کشت دو بعدی مقایسه کرد. مدل‌های کشت سلولی سه بعدی به تأثیرگذاری بر ناهمگنی و انعطاف‌پذیری سلول‌های تومور در ملانوم کمک می‌کنند. آلژینات ماده ای با کاربری آسان است و به دلیل خواص مطلوب آن، عموماً به عنوان یک ماده زیستی در رشد و بیوسنتز کپسول سلولی استفاده می شود. در این کار، تغییرات رونوشت‌ها بر اساس داده‌های RNA-Seq با کشت سلول‌های ملانوما در آلژینات سه‌بعدی و نشان دادن تغییرات قابل‌توجهی در مقایسه با سلول‌های کشت‌شده روی پلاستیک‌های کشت بافت دو بعدی معمولی، تجزیه و تحلیل شد. با استفاده از تجزیه و تحلیل عمیق تغییرات در رونوشت، EGR1 به عنوان نقش اساسی در پلاستیسیته ملانوم شناسایی شد. همبستگی سه بعدی فنوتیپ سلولی با مطالعه بیان ژن در نمونه های تومور، بیشتر با RNA-Seq تک سلولی آینده، به تطبیق مدل های سه بعدی با تنظیمات in vivo منحصر به فرد در آینده کمک می کند. این مدل ها برای مطالعات درمانی نیز در دسترس هستند. آن را با همبستگی پتانسیل بالاتر در مقایسه با فرهنگ های دو بعدی به دلیل وضعیت in vivo بسیار قابل توجه می کند. کشت سه بعدی رده های سلولی تومور در هیدروژل هایی مانند آلژینات مورد استفاده در این مطالعه به دلیل مدیریت و پیچیدگی مدل در مقایسه با مدل های ارگانوئیدی خاص بیمار [38] که توجه بیشتری را به مدل های سه بعدی سرطان جلب می کند، مناسب تر است.
