MMP-responsive nanomaterials

化学 纳米材料 基质金属蛋白酶 癌细胞 生物物理学 纳米技术 癌症 生物化学 材料科学 生物 遗传学
作者
Jiye Son,Sadiyah Parveen,Douglas MacPherson,Yaron Marciano,Richard H. Huang,Rein V. Ulijn
出处
期刊:Biomaterials Science [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:11 (19): 6457-6479 被引量:3
标识
DOI:10.1039/d3bm00840a
摘要

Matrix metalloproteinases (MMP) are enzymes that degrade the extracellular matrix and regulate essential normal cell behaviors. Inhibition of these enzymes has been a strategy for anti-cancer therapy since the 1990s, but with limited success. A new type of MMP-targeting strategy exploits the innate selective hydrolytic activity and consequent catalytic signal amplification of the proteinases, rather than inhibiting it. Using nanomaterials, the enzymatic chemical reaction can trigger the temporal and spatial activation of the anti-cancer effects, amplify the associated response, and cause mechanical damage or report on cancer cells. We analyzed nearly 60 literature studies that incorporate chemical design strategies that lead to spatial, temporal, and mechanical control of the anti-cancer effect through four modes of action: nanomaterial shrinkage, induced aggregation, formation of cytotoxic nanofibers, and activation by de-PEGylation. From the literature analysis, we derived chemical design guidelines to control and enhance MMP activation of nanomaterials of various chemical compositions (peptide, lipid, polymer, inorganic). Finally, the review includes a guide on how multiple characteristics of the nanomaterial, such as substrate modification, supramolecular structure, and electrostatic charge should be collectively considered for the targeted MMP to result in optimal kinetics of enzyme action on the nanomaterial, which allow access to amplification and additional levels of spatial, temporal, and mechanical control of the response. Although this review focuses on the design strategies of MMP-responsive nanomaterials in cancer applications, these guidelines are expected to be generalizable to systems that target MMP for treatment or detection of cancer and other diseases, as well as other enzyme-responsive nanomaterials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
cctv18应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
大力熊猫发布了新的文献求助30
5秒前
爆米花应助鱼儿吐泡泡采纳,获得10
7秒前
阿玖完成签到 ,获得积分10
7秒前
离霜完成签到 ,获得积分10
8秒前
wenruo发布了新的文献求助10
11秒前
Lucas应助ironsilica采纳,获得10
13秒前
14秒前
15秒前
Dotuu完成签到,获得积分10
16秒前
kevin1018完成签到,获得积分10
18秒前
饱满寻菡完成签到 ,获得积分10
18秒前
大力熊猫完成签到,获得积分10
18秒前
跳跃的凡波完成签到 ,获得积分10
18秒前
任性茉莉完成签到,获得积分10
19秒前
kytwenxian发布了新的文献求助20
19秒前
德尔塔捱斯完成签到 ,获得积分10
20秒前
chenxilulu完成签到,获得积分10
21秒前
26秒前
半雨叹完成签到 ,获得积分10
27秒前
32秒前
Willy发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
Hallie完成签到,获得积分10
36秒前
51秒前
完美世界应助嗯嗯嗯采纳,获得10
55秒前
所所应助Willy采纳,获得10
56秒前
YUYUYU完成签到,获得积分10
56秒前
56秒前
zr92完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
叶未晞yi完成签到,获得积分10
1分钟前
马建国完成签到,获得积分10
1分钟前
淡然的花卷关注了科研通微信公众号
1分钟前
Hello应助水逆消退采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
林宥嘉应助xx采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Lung resection for non-small cell lung cancer after prophylactic coronary angioplasty and stenting: short- and long-term results 400
Revolutions 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2452633
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2125038
关于积分的说明 5410344
捐赠科研通 1853959
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922084
版权声明 562285
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493287