بررسي استفاده از گلوكز و اشعه فرابنفش به عنوان روش‌هاي اتصال متقاطع بر خواص نانوذرات آلبومين

The effect of glucose and ultraviolet irradiation as cross-linking methods on properties of albumin nanoparticles

سابقه و هدف: در مرحله آخر آماده‌سازی نانوذرات آلبومين، گلوتارآلدئيد جهت استحكام به نانوذرات تازه شكل گرفته اضافه می‌شود. گزارش‌های متعددی از تأثيرات نامطلوب گلوتارآلدئيد بر بافت زنده وجود دارد. هدف اين مطالعه، بررسی تأثيرات روش‌های جايگزين اتصال متقاطع مانند تابش اشعه فرابنفش، گلوكز و تركيب اين دو روش بود. مواد و روش‌ها: در مطالعه آزمايشگاهی حاضر نانوذرات آلبومين به روش محلول‌زدايی (Desolvation) تهيه شدند و در مرحله آخر توسط چهار روش گلوتارآلدئيد، تابش اشعه فرابنفش، گلوكز و تركيب اشعه فرابنفش و گلوكز اتصال متقاطع انجام شد. ذرات به دست آمده از لحاظ اندازه و پتانسيل زتا (Zeta)، طيف‌ FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy)، خواص سطحی ذرات (به وسيله ميكروسكوپ الكترونی روبشی)، برداشت سلولی و ميزان سميت برای سلول‌ها با هم مقايسه شدند. يافته‌ها: اندازه ذرات در تمام گروه‌ها مشابه بود (200-100 نانومتر) و تنها پتانسيل زتا نانوذرات دارای اتصال متقاطع با اشعه فرابنفش در مقايسه با نانوذرات دارای اتصال متقاطع با گلوتارآلدئيد تفاوت معنی‌داری را نشان داد. خواص ظاهری و نتايج طيف FTIR در هر چهار گروه مشابه بود. ميزان سميت برای سلول‌های طبيعی در گروه اتصال متقاطع به وسيله گلوكز به همراه اشعه فرابنفش (67/7 ± 59/76 درصد) كمتر از گروه اتصال متقاطع شده با گلوتارآلدئيد (6/6 ± 08/40 درصد) بود. ميزان برداشت سلولی نيز تنها در دو گروه دارای اتصال متقاطع توسط گلوتارآلدئيد و گلوكز به همراه اشعه فرابنفش مشابه بود. استنتاج: نتايج اين مطالعه از اين فرضيه كه اتصال متقاطع نانوذرات آلبومين توسط گلوكز و اشعه فرابنفش می‌تواند روش جايگزين مناسب با سميت كمتر برای گلوتارآلدئيد سمی باشد، حمايت می‌نمايد.

Background and purpose: In the last step of preparation of nanoparticles, glutaraldehyde (GA) is added to stabilize the formed nanoparticles. There are several reports indicating the harmful effects of glutaraldehyde on different organ systems and tissues. The aim of this study was to evaluate the effects of different cross-linking methods like using ultraviolet (UV) irradiation, glucose and combination of these methods on nanoparticles. Materials and methods: Nanoparticles were prepared by desolvation method and in the last step were cross-linked by four different methods. Nanoparticles were compared with each other based on properties like size, zeta potential [by Photon correlation spectroscopy (PCS)], Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron micrograph, cellular uptake and toxicity. Results: All nanoparticles had the same range of size (100-200 nm) and only the zetapotential of UV treated group had significant difference with glutaraldehyde group. The results of scanning electron micrograph and FTIR assay were the same for all groups. Cross-linking by combination of UV and glucose had less toxic effects and more viable cells (76.59 ± 7.67 percent) compared to glutaraldehyde (40.08 ± 6.60 percent) (P < 0.01). Cellular uptake of nanoparticles cross-linked with UV and glucose and glutaraldehyde showed similar results. Conclusion: These findings support the idea that using combination of UV and glucose as cross-linking method can be an appropriate alternative method for toxic glutaraldehyde with less toxic effects.