Carboxylated chitosan-mediated improved efficacy of mesoporous silica nanoparticle-based targeted drug delivery system for breast cancer therapy

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作者
Garima Lohiya,Dhirendra S. Katti
出处
期刊:Carbohydrate Polymers [Elsevier BV]
卷期号:277: 118822-118822 被引量:92
标识
DOI:10.1016/j.carbpol.2021.118822
摘要

Nanoparticle-based targeting of overexpressed cell-surface receptors is a promising strategy that provides precise delivery of drugs to cancer cells. In the present study, we developed highly reproducible and monodispersed, chitosan-coated (pH-responsive), doxorubicin-loaded, aptamer-mesoporous silica nanoparticle (MSN) bioconjugates for actively targeting breast cancer cells harboring overexpression of EGF receptors (EGFR/HER2). The developed targeted MSNs demonstrated higher uptake and cytotoxicity of triple negative and HER2 positive breast cancer cells when compared to non-targeted MSNs. The chitosan coating imparted pH-responsiveness and endo/lysosomal escape ability to MSNs, which augmented cytosolic delivery of an anticancer drug. Partial carboxylation of chitosan coated on MSNs allowed for a greater release of drug in a shorter duration of time while retaining pH-responsiveness and endo/lysosomal escape ability. Overall, the coating of carboxylated-chitosan over MSNs enabled tunable drug release kinetics, conjugation of aptamers (targeting agents), and endo/lysosomal escape which together significantly enhanced the efficacy of the developed drug delivery system.
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