An Implantable Magneto-Responsive Poly(aspartamide) Based Electrospun Scaffold for Hyperthermia Treatment

Veres, T.; Voniatis, C.* [Voniatis, Constantinos (Sebészet), szerző] Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet (SE / AOK / I); Sebészeti, Transzplantációs és Gasztroenterológ... (SE / AOK / K); Molnár, K. [Molnár, Kristóf (Gyógyszervegyészm...), szerző] Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet (SE / AOK / I); Nesztor, D.; Fehér, D [Fehér, Daniella, szerző] Kísérletes és Sebészeti Műtéttani Tanszék (SE / AOK / K); Ferencz, A [Ferencz, Andrea (Sebészet), szerző] Kísérletes és Sebészeti Műtéttani Tanszék (SE / AOK / K); Gresits, I. [Gresits, Iván (fizika), szerző] Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet (SE / AOK / I); Thuróczy, G.; Márkus, B.G. [Márkus, Bence Gábor (szilárdtestfizika), szerző] Fizika Tanszék (BME / TTK / FI); Nem-egyensúlyi ötvözetek csoport (SZFI / KSZO); Simon, F. [Simon, Ferenc (Szilárdtestfizika), szerző] Fizika Tanszék (BME / TTK / FI); Félvezető nanoszerkezetek csoport (SZFI / ESZO); Nemes, N.M.; García-Hernández, M.; Reiniger, L. [Reiniger, Lilla (Neuropatológia), szerző] Patológiai és Kísérleti Rákkutató Intézet (SE / AOK / I); Horváth, I.; Máthé, D. [Máthé, Domokos (Molekuláris képal...), szerző] Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet (SE / AOK / I); HCEMM-SE In Vivo Képalkotó Műszerközpont (SE / AOK / I / BSI); Szigeti, K. [Szigeti, Krisztián (Biofizika), szerző] Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet (SE / AOK / I); Tombácz, E. [Csákiné Tombácz, Etelka (Kolloidkémia), szerző] Soós Ernő Víztechnológiai Kutatóközpont Nagykan... (PE / MK); Jedlovszky-Hajdu, A. ✉ [Jedlovszky-Hajdú, Angéla (Kolloidkémia), szerző] Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet (SE / AOK / I)

Angol nyelvű Szakcikk (Folyóiratcikk) Tudományos
Megjelent: NANOMATERIALS 2079-4991 12 (9) Paper: 1476 , 15 p. 2022
  • SJR Scopus - Chemical Engineering (miscellaneous): Q1
Azonosítók
Támogatások:
  • (K137852) Támogató: NKFIH
  • (TKP2021-NVA-02) Támogató: NKFIH
  • (TKP2021-EGA-02) Támogató: NKFIH
  • (NKFIH FK 124147 National Research, Development and Innovation Office (NRDIO) – Hungary)
  • (137749) Támogató: NKFIH
  • (Bolyai János Kutatási Ösztöndíj) Támogató: MTA
  • (UNKP-20-5-SE-9)
  • European network for advancing electro- magnetic hyperthermic medical technologies(COST CA17115)
  • (Higher Education Institutional Excellence Program of the Ministry of Human Resources in Hungary, within the framework of the Therapeutic Development thematic program of Semmelweis University)
  • Establishing the Hungarian Center of Excellence for Molecular Medicine in partnership with EMBL(739593) Támogató: Horizon 2020
Szakterületek:
  • Tudomány
When exposed to an alternating magnetic field, superparamagnetic nanoparticles can elicit the required hyperthermic effect while also being excellent magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents. Their main drawback is that they diffuse out of the area of interest in one or two days, thus preventing a continuous application during the typical several-cycle multi-week treatment. To solve this issue, our aim was to synthesise an implantable, biodegradable membrane infused with magnetite that enabled long-term treatment while having adequate MRI contrast and hyperthermic capabilities. To immobilise the nanoparticles inside the scaffold, they were synthesised inside hydrogel fibres. First, polysuccinimide (PSI) fibres were produced by electrospinning and crosslinked, and then, magnetitc iron oxide nanoparticles (MIONs) were synthesised inside and in-between the fibres of the hydrogel membranes with the well-known co-precipitation method. The attenuated total reflectance Fourier-transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) investigation proved the success of the chemical synthesis and the presence of iron oxide, and the superconducting quantum interference device (SQUID) study revealed their superparamagnetic property. The magnetic hyperthermia efficiency of the samples was significant. The given alternating current (AC) magnetic field could induce a temperature rise of 5 degrees C (from 37 degrees C to 42 degrees C) in less than 2 min even for five quick heat-cool cycles or for five consecutive days without considerable heat generation loss in the samples. Short-term (1 day and 7 day) biocompatibility, biodegradability and MRI contrast capability were investigated in vivo on Wistar rats. The results showed excellent MRI contrast and minimal acute inflammation.
Hivatkozás stílusok: IEEEACMAPAChicagoHarvardCSLMásolásNyomtatás
2024-07-16 22:39