New Cellularand Molecular Biotechnology Journal

other سنتز و مشخصه‌یابیِ نانوکامپوزیت‌های پلیمریِ مغناطیسی حاویِ مایریستین و ارزیابیِ اثرهای سایتوتوکسیک و القای آپوپتوز آن در سلول‌های سرطانِ کولورکتال HCT116 Synthesis And Characterization of Polymeric Magnetic Nanocomposites Containing Myricetin, And Evaluation of Their Cytotoxic and Apoptosis-Inducing Effects in HCT116 Colorectal Cancer Cells سلولی و مولکولی Cellular and molecular مقاله پژوهشی Research Article <p style="border-color: currentcolor rgb(0, 36, 101) rgb(0, 36, 101) currentcolor; border-style: none solid solid none; border-width: medium 2.25pt 2.25pt medium; padding: 0cm 4pt 1pt 0cm; text-align: justify;">زمینه و هدف: سرطانِ کولورکتال یکی از شایع‌ترین بدخیمی‌ها در جهان است. همچنین مایریستین به‌عنوانِ یک فلاونوئید پلی‌فنولی دارای فعالیت‌های زیستیِ متعددی از جمله اثرهای ضدسرطانی است، با‌این‌حال حلّالیتِ پایین در آب و فراهمیِ ‌زیستیِ محدود، کاربردِ درمانیِ آن را با چالش مواجه کرده است. هدف از این مطالعه سنتزِ نانوذراتِ مغناطیسیِ پلیمری به‌عنوانِ حاملِ دارویی و بررسیِ اثرهای زیستیِ نانوذرۀ مایریستین بر سلول‌های سرطانِ کولورکتالِ HCT116 است. مواد و روش‌ها: نانوذراتِ مغناطیسیِ Fe₃O₄ به‌روشِ هم‌رسوبی سنتز و سپس با گرافتینگِ پلیمری اصلاحِ سطحی شدند و مایریستین بر روی آن‌ها بارگذاری گردید. ویژگی‌های فیزیکوشیمیاییِ نانوذرات با استفاده از آزمون‌های XRD، FESEM، VSM و DLS مشخصهیابی شد. همچنین رهایشِ دارو با استفاده از روشِ کیسۀ دیالیز ارزیابی شد. اثرهای سایتوتوکسیکِ نانومایریستین بر سلول‌های HCT116 با آزمونِ MTT و القای آپوپتوز با استفاده از فلوسایتومتری Annexin V–FITC/PI بررسی گردید. نتایج: نتایجِ مشخصه‌یابی، تشکیلِ موفقِ نانوذراتِ مغناطیسی و بارگذاریِ مؤثرِ مایریستین را تأیید نمود. براساسِ آنالیزِ DLS پیکِ اصلیِ توزیع در حدودِ 95 نانومتر قرار داشت و  مقدارِ PDI = 0.95 به‌ دست آمد.  مطالعۀ رهایشِ دارو نشان داد که پروفایلِ رهایش در 6 ساعتِ نخست، یک الگوی دو فازیِ کلاسیک را نشان داد که رهایش به‌طورِ قابلِ ملاحظه‌ای تحت‌تأثیر pH و دما قرار داشت و یک رهایشِ کنترل‌شده را نشان داد. نتایجِ آزمونِ MTT نیز نشان داد که نانومایریستین به‌صورتِ وابسته به دوز، موجبِ کاهشِ زنده‌مانیِ سلول‌های HCT116 شد و مقدارِ IC50 آن µg/mL 5/37 تعیین گردید. همچنین نتایجِ فلوسایتومتری نشان داد که تیمار با نانومایریستین باعثِ افزایشِ معنی‌دارِ آپوپتوزِ سلولی در مقایسه با گروهِ کنترل شد. نتیجه‌گیری: نانوذراتِ مغناطیسیِ پلیمری می‌توانند به‌عنوانِ یک سامانۀ مناسب برای انتقالِ مایریستین عمل کرده و اثرهای سایتوتوکسیک و آپوپتوزیِ آن را در سلول‌های سرطانِ کولورکتال تقویت کنند. این نانوسامانه می‌تواند به‌عنوانِ یک رویکردِ امیدبخش در توسعۀ راهکارهای مبتنی‌بر نانودارورسانی برای درمانِ سرطان مورد‌توجه قرار گیرد. <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background and Aim: Colorectal cancer (CRC) remains a significant global health challenge, necessitating the exploration of innovative therapeutic modalities. Myricetin, a naturally occurring flavonol, exhibits substantial antitumor potential; however, its clinical application is constrained by poor aqueous solubility and rapid metabolic clearance. This study aimed to design and characterize myricetin-loaded magnetic polymeric nanocomposites to enhance the therapeutic efficacy of myricetin against HCT116 human colorectal cancer cells. Material and methods: Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (Fe3O4Fe_3O_4Fe3O4 NPs) were synthesized via the chemical co-precipitation method. The surface of these nanoparticles was functionalized with a biocompatible polymer to facilitate drug loading. Physicochemical characterization was performed utilizing X-ray Diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), Vibrating Sample Magnetometry (VSM), and Dynamic Light Scattering (DLS). The in vitro drug release profile was characterized using the dialysis membrane technique in a physiological buffer. The cytotoxic potential was evaluated using the MTT assay, while apoptotic cell death was quantified via Annexin V-FITC/PI flow cytometry. Results: Morphological and structural analyses confirmed the successful synthesis of stable, drug-loaded nanocomposites. DLS analysis indicated a primary population peak at 95 nm with a PDI of 0.95. This polydispersity is attributed to the inherent magnetic dipole-dipole interactions common in Fe3O4-based systems. Drug release studies demonstrated a controlled (by pH and temperature), sustained-release profile, highlighting the suitability of the nanocarrier for targeted delivery. The cytotoxicity assay revealed that myricetin-loaded nanoparticles inhibited HCT116 cell proliferation in a concentration-dependent manner, with an IC50 value of 37.5 µg/mL. Furthermore, flow cytometric analysis confirmed a statistically significant increase in the apoptotic population relative to the control group, suggesting that the nanocarrier effectively facilitates myricetin internalization and pro-apoptotic activity. Conclusion: The findings of this study demonstrate that polymeric magnetic nanoparticles serve as an efficient platform for myricetin delivery, effectively overcoming its solubility limitations and enhancing its cytotoxic effect on CRC cells. The ability of this nanodrug to induce apoptosis suggests a promising avenue for developing advanced, targeted cancer therapies. Future studies focusing on in vivo efficacy and molecular signaling pathways are warranted to elucidate the clinical potential of this nanocomposite further.</div> مایریستین , نانوذراتِ مغناطیسیِ پلیمری , نانودارورسانی , آپوپتوز , سلولِ HCT116 , سرطانِ کولورکتال Myricetin, Polymeric Magnetic Nanoparticles, Nanodrug Delivery, Apoptosis, HCT116 Cells, Colorectal Cancer 126 141 http://ncmbjpiau.ir/browse.php?a_code=A-10-925-4&slc_lang=other&sid=1 Mehrnoosh Moti مهرنوش مطیع 100319475328460016615 100319475328460016615 No Department of Biology, SR. C., Islamic Azad University, Tehran, Iran دانشجوی دکتری گروهِ زیست‌شناسی، واحد علوم‌و‌تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Mina Ramezani مینا رمضانی 100319475328460016616 100319475328460016616 Yes Department of Biology, CT. C., Islamic Azad University, Tehran, Iran. گروه زیست‌شناسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Nastaran Asgarimoghadam نسترن اصغری مقدم 100319475328460016617 100319475328460016617 No Department of Biology, CT. C., Islamic Azad University, Tehran, Iran. 2- گروه زیست‌شناسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Homayon Ahmadpanahi همایون احمد پناهی 100319475328460016618 100319475328460016618 No Department of Chemistry, CT. C., Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه شیمی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران