【논문】 Magnetic nanoparticles-loaded liposomes as a novel treatment agent for iron deficiency anemiaL In vivo study

Fathy, Mohamed M., et al. "Magnetic nanoparticles-loaded liposomes as a novel treatment agent for iron deficiency anemia: In vivo study." Life sciences 234 (2019): 116787.

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1. IDA(iron deficiency anemia)

⑴ 유아, 아이, 성인, 임산부, 나이 든 여성에게 만연한 질병

⑵ 개발도상국에서 많이 발견됨

⑶ 일반적으로 FeSO4로 치료를 함 

① 단점 1. 흡수율이 낮음

② 단점 2. 부작용이 큼

⑷ iron oxide liposome으로 치료를 하는 것을 시도

① 장점 1. 흡수율이 큼 

② 장점 2. 부작용이 작음

2. iron oxide liposome

⑴ MNP(iron oxide magnetic nanoparticle)의 제법

① Fe(III)와 Fe(II)를 2 : 1의 몰 비로 용해시킴

② 15분동안 stirring

③ 온도를 40 ℃로 올리기 

④ ascorbic acid를 첨가하기

⑤ 온도를 85 ℃로 올리기

⑥ ammonium hydroxide를 용액에 첨가하기 

⑦ 1시간동안 stirring 

⑧ washing 

⑵ LMNP(iron oxide magnetic nanoparticle loaded liposome)의 제법

① soybean phospholipid와 cholesterol을 2 : 1의 몰 비로 혼합

② 혼합물을 5 ml의 클로로포름에 용해시킴

③ 클로로포름을 증발시키고 진공 펌프 하에 완전 증발시킴

④ 현재 상태에서 lipid film이 형성됨

⑤ lipid film은 수화됨 : aggregation을 막기 위해 MNP는 10 ml의 saline에서 24시간동안 보관해야 함

⑥ magneto liposome의 unilamellar vesicle을 얻기 위해 1시간동안 sonication

⑦ centrifugation을 통해 non-loaded magnetic nanoparticle을 제거함 

⑧ 220 nm UV-spectrometer로 정량 

⑶ 물성 분석

Figure. 1. TEM analysis (Figure 1)

a는 MNP의 TEM 이미지이고 b는 LMNP의 TEM 이미지임

① TEM analysis : MNP는 7 nm 정도. LMNP는 100 nm 정도

② DLS(dynamic light scattering) : MNP의 PDI는 0.229이고 LMNP의 PDI는 0.473

③ zeta potential 

○ MNP의 경우 -25 ± 5.65 mV : 음전하는 MNP의 표면에 있는 hydroxyl 그룹에 의함

○ LMNP의 경우 -37 ± 5.16 mV : 리포좀의 인지질 이중층과 이중층에 있는 콜레스테롤에 의해 음전하가 강해짐

○ 결론 : LMNP가 MNP보다 안정도가 높고 RES를 회피하기 쉬움  

3. 동물실험

⑴ 35마리의 Wistar rat을 5개의 그룹으로 나눔

① negative control group

② positive control group

③ FeSO4 group

④ MNP group

⑤ LMNP group

⑵ anamia는 bleeding method로 구현함

⑶ hematological parameter 

Figure. 2. hematological parameter (Figure 2)

① Hb value : LMNP ＞ FeSO4 ＞ MNP ＞ control 순으로 헤모글로빈 수치의 회복이 빠름

② # of RBCs : LMNP ＞FeSO4 ＞ control ＞ MNP 순으로 헤모글로빈의 수가 많아짐

③ TLC(total leucocyte count) : LMNP ＞ MNP ＞ FeSO4 ＞ control 순으로 면역계의 자극이 덜 함

⑷ H&E staining

① spleen

Figure. 3. spleen의 H&E staining 

○ 노란색 화살표 : erythriod precursor

○ 파란색 화살표 : myeloid precursor

○ 두꺼운 검정색 화살표 : megakaryocyte

○ 얇은 검정색 화살표 : hemosiderin

○ (a) negative control group : ethyrhtoid가 적음. hemosiderin pigment deposition이 양호함

○ (b, c) positive control group : erythroid, myeloid (b), megakaryocyte (c)에 의한 빨간 펄프의 침투가 관찰됨

○ (d) FeSO4-treated group : erythroid element와 megakaryocyte가 적음

○ (e) MNP-treated group : erythroid element와 megakaryocyte가 적음

○ (f) LMNP-treated group : ethyrhtoid가 적음. hemosiderin pigment deposition이 양호함

② liver : 생략

③ kidney : 생략

4. 결론(conclusion)

⑴ LMNP가 성공적으로 합성됨

⑵ LMNP는 bioavailability, biocompatibility가 우수함

⑶ LMNP는 MNP와 FeSO4보다 치료 효능이 뛰어남 : HB, RBC, WBC 등의 hematological parameter

⑷ LMNP는 toxicity가 낮음  

입력 :  2020.04.09 18:03