Synteza i charakterystyka fizykochemiczna modyfikowanych powierzchniowo superparamagnetycznych nanocząstek tlenku żelaza do diagnostyki przerzutów nowotworowych

The aim of this work was the synthesis and physicochemical characterization of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) stabilized with N-succinyl chitosan (NSCh) and surface-modified with anti-VCAM-1 antibodies, intended for the capture of circulating tumor cells (CTC) in the diagnosis of cancer metastases. As a result of the conducted research, a zwitterionic derivative of chitosan (NSCh) was obtained, characterized by increased solubility in water. It was confirmed that the properties of the obtained polymer strongly depend on pH. In the next step, SPION nanoparticles stabilized with N-succinylated chitosan (SPION/NSCh) were obtained, showing high colloidal stability at pH close to physiological and appropriate sizes allowing for the use of further surface modifications. The last stage of the work was surface modification of SPIONs covered with anti-VCAM-1 antibodies. The effective attachment of the antibody was confirmed by immunofluorescence by attaching a secondary antibody labeled with Alexa Fluor 647 dye.

Celem powyższej pracy była synteza i charakterystyka fizykochemiczna superparamagnetycznych nanocząstek tlenku żelaza (SPION) stabilizowanych N-sukcynylowym chitozanem (NSCh) i modyfikowanych powierzchniowo z wykorzystaniem przeciwciał anty-VCAM-1, z przeznaczeniem do wychwytu krążących komórek nowotworowych (CTC) w diagnostyce przerzutów nowotworowych. W wyniku przeprowadzanych badań otrzymano zwitterjonową pochodną chitozanu (NSCh) charakteryzującą się zwiększoną rozpuszczalnością w wodzie. Potwierdzono, iż właściwości otrzymanego polimeru silnie zależą od pH. W następnym etapie otrzymano nanocząstki SPION stabilizowane N-sukcynylowanym chitozanem (SPION/NSCh), wykazujące dużą stabilność koloidalną w pH zbliżonym do fizjologicznego oraz odpowiednie rozmiary pozwalające na zastosowanie dalszych modyfikacji powierzchniowych. Ostatnim etapem pracy była modyfikacja powierzchniowa SPION pokrytych NSCh przeciwciałami anty-VCAM-1. Efektywne przyłączenie przeciwciała potwierdzono metodą immunofluorescencyjną, poprzez przyłączenie przeciwciała drugorzędowego, znakowanego barwnikiem Alexa Fluor 647.