나노의약품(Nanomedicine)은 나노기술이 접목된 신기능성 의약품을 의미하며 빠르게 발전하고 있는 신생 분야이다. 아직 상용화된 나노의약품은 많지 않지만 최근 나노기술이 접목된 진단 및 치료제제가 속속 개발되면서 기존 의약품을 대체하는 추세에 있다. 나노의약품 연구는 지난 10여년 동안 미국과 유럽을 중심으로 활발히 진행되었으며, 그 결과로 2000년대에 접어서면서 나노의약품 관련 특허 및 논문의 수가 급속히 증가하고 있다. 본 총설에서는 탄소 나노소재, 고분자 약물전달 시스템, 진단영상 소재 등과 같은 대표적인 나노의약품의 연구개발 동향을 소개하고 있다.
Nanotechnology for cancer therapy is playing a pivotal role in dramatically improving current approaches to cancer detection, diagnosis, and therapy while reducing toxic side effects associated with previous cancer therapy. A widespread understanding of these new technologies will lead to develop the more refined design of optimized nanoparticles with improved selectivity, efficacy and safety in the clinical practice of oncology. This review provides an integrated overview of applications and advances of nanotechnology in cancer therapy, based on molecular diagnostics, treatment, monitoring, target drug delivery, approved nanoparticle-based chemotherapeutic agents, and current clinical trials in the development of nanomedicine and ultimately personalized medicine.
Applications of nanotechnology in the medical field have provided the fundamentals of tremendous improvement in precise diagnosis and customized therapy. Recent advances in nanomedicine have led to establish a new concept of theragnosis, which utilizes nanomedicines as a therapeutic and diagnostic tool at the same time. The development of high affinity nanoparticles with large surface area and functional groups multiplies diagnostic and therapeutic capacities. Considering the specific conditions related to the disease of individual patient, customized therapy requires the identification of disease target at the cellular and molecular level for reducing side effects and enhancing therapeutic efficiency. Well-designed nanoparticles can minimize unnecessary exposure of cytotoxic drugs and maximize targeted localization of administrated drugs. This review will focus on major pharmaceutical nanomaterials and nanoparticles as key components of designing and surface engineering for targeted theragnostic drug development.
Filamentous phages have been in the limelight as a new type of nanomaterial. In this study, genetically and chemically modified fd phage was used to generate a biomimetic phage self-assembly product. Positively charged fd phage (p8-SSG) was engineered by conjugating 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) to hydroxyl groups of two serine amino acid residues introduced at the N-terminus of major coat protein, p8. In particular, formation of a phage network was controlled by changing mixed ratios between wild type fd phage and APTES conjugated fd-SSG phage. Assembled phages showed unique bundle and network like structures. The bacteriophage based self-assembly approach illustrated in this study might contribute to the design of three dimensional microporous structures. In this work, we demonstrated that the positively charged APTES conjugated fd-SSG phages can assemble into microstructures when they are exposed to negatively charged wild-type fd phages through electrostatic interaction. In summary, since we can control the phage self-assembly process in order to obtain bundle or network like structures and since they can be functionalized by means of chemical or genetic modifications, bacteriophages are good candidates for use as bio-compatible scaffolds. Such new type of phage-based artificial 3D architectures can be applied in tuning of cellular structures and functions for tissue engineering studies.
This study investigates the geometrical impact on the nanomedicine drug delivery via nanodevices. A nanomotor made of the nanotube carrying the drug as the motor blade is considered in the blood flow. Physical activities change the blood flow, and sports training enhances the blood flow and plays a significant role in the stability of drug delivery devices. This paper studies the impact of geometrical parameters on the nanomotors carrying the nanomedicine. The effect of physical exercise on the dynamic response regarding the stability of drug delivery devices is discussed in detail.
Muscle strength and hypertrophy are equivalent when low-intensity resistance exercise is paired with blood flow restriction. This paper deals with the impact of physical exercise in the form of body activities on drug delivery using nanodevices. The body's actions impact the blood flow since the nano drug delivery devices are released into the bloodstream, and physical exercise and all the activities that change the blood flow influence the stability of these nanodevices. The nanodevice for the drug delivery purpose is modeled via nonuniform tube structures based on the high-order beam theory along with the nonlocal strain gradient theory. The nanodevice is made by a central nanomotor as well as two nanoblade in the form of truncated conical nanotubes carrying the nanomedicine. The mathematical simulation of rotating nanodevices is numerically solved, and the effect of various parameters on the stability of nanodevices has been studied in detail after the validation study.
2-Dimensional inorganic nanoparticles with high surface area and ion-exchangeable properties have been continuously growing based on nanotechnology in the field of nanomedicine. Among one of the 2-D nanoparticles, layered double hydroxide (LDH) has been intensively explored as drug delivery due to its low toxicity, enhanced cellular permeability, and high drug loading capacity. Moreover, controllable chemical composition makes possible varying isomorphic layered materials for therapy and imaging of diseases. In this review, specific structural characteristics of LDH were introduced, and its potential for application as a biocompatible therapeutic agent and diagnostic one was addressed in nuclear medicine, one of promising fields in nanomedicine.
Silver nanoparticles (AgNPs) have been widely used in a variety of applications in innovative development; consequently, people are more exposed to this particle. Growing concern about toxicity from AgNP exposure has attracted greater attention, while questions about nanosilver-responsive genes and consequences for human health remain unanswered. By considering early detection and prevention of nanotoxicology at the genetic level, this study aimed to identify 1) changes in gene expression levels that could be potential indicators for AgNP toxicity and 2) morphological phenotypes correlating to toxicity of HepG2 cells. To detect possible nanosilver-responsive genes in xenogenic targeted organs, a comprehensive systematic literature review of changes in gene expression in HepG2 cells after AgNP exposure and in silico method, connection up- and down-regulation expression analysis of microarrays (CU-DREAM), were performed. In addition, cells were extracted and processed for transmission electron microscopy to examine ultrastructural alterations. From the Gene Expression Omnibus (GEO) Series database, we selected genes that were up- and down-regulated in AgNPs, but not up- and down-regulated in silver ion exposed cells, as nanosilver-responsive genes. HepG2 cells in the AgNP-treated group showed distinct ultrastructural alterations. Our results suggested potential representative gene data after AgNPs exposure provide insight into assessment and prediction of toxicity from nanosilver exposure.
Nanotechnology is of great importance to molecular biology and medicine because life processes are maintained by the action of a series of molecular nanomachines in the cell machinery. Recent advances in nanoscale materials that possess emergent physical properties and molecular organization hold great promise to impact human health in the diagnostic and therapeutic arenas. In order to be effective, nanomaterials need to navigate the host biology and traffic to relevant biological structures, such as diseased or pathogenic cells. Moreover, nanoparticles intended for human administration must be designed to interact with, and ideally leverage, a living host environment. Inspired by nature, we use peptides to transfer biological trafficking properties to synthetic nanoparticles to achieve targeted delivery of payloads. In this talk, development of nanoscale materials will be presented with a particular focus on applications to three outstanding health problems: bacterial infection, cancer detection, and traumatic brain injury. A biodegradable nanoparticle carrying a peptide toxin trafficked to the bacterial surface has antimicrobial activity in a pneumonia model. Trafficking of a tumor-homing nanoprobes sensitively detects cancer via a high-contrast time-gated imaging system. A neuron-targeted nanoparticle carrying siRNA traffics to neuronal populations and silences genes in a model of traumatic brain injury. Unique combinations of material properties that can be achieved with nanomaterials provide new opportunities in translational nanomedicine. This framework for constructing nanomaterials that leverage bio-inspired molecules to traffic diagnostic and therapeutic payloads can contribute on better understanding of living systems to solve problems in human health.
Do, Van Quan;Park, Kwang-Hoon;Park, Jung-Min;Lee, Moo-Yeol
Toxicological Research
/
제35권2호
/
pp.201-207
/
2019
Nanoxel-$PM^{TM}$ (Nanoxel) is a docetaxel-loaded methoxy-poly(ethylene glycol)-block-poly(D,L-lactide) (mPEG-PDLLA). This newly developed and marketed nanoformulation exhibits an improved pharmacokinetic profile, efficacy, and safety. Although the safety of Nanoxel to docetaxel as well as its bioequivalence must be clinically confirmed, all biological activities have not been examined in in vitro or in vivo studies. Here, the toxicity in a cultured cell system and the effects on blood cells were tested with Nanoxel and docetaxel. The in vitro cytotoxicity of Nanoxel was found to be comparable to or slightly lower than that of docetaxel depending on the concentrations tested or the cell types. Neither docetaxel nor Nanoxel induced erythrocytes hemolysis and produced reactive oxygen species up to $100{\mu}M$. However, Nanoxel was able to enhance the aggregatory response of platelets to collagen, whereas docetaxel attenuated such aggregation in a range of $50-100{\mu}M$, while thrombin-induced aggregation was not affected by either of them. Docetaxel or Nanoxel did not alter basal level of $Ca^{2+}$ and 5-hydroxytryptamine-evoked $Ca^{2+}$ transient in vascular smooth muscle cells. These results suggest that the mPEG-PDLLA micellar formulation alters the toxicological properties of docetaxel, and that extra cautions are needed when evaluating the safety of nanomedicine.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.