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Compartmentalized supramolecular hydrogels based on viral nanocages towards sophisticated cargo administration†
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2018-02-13 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7nr07718a Liulin Yang 1 , Aijie Liu , Mark V de Ruiter , Catharina A Hommersom , Nathalie Katsonis , Pascal Jonkheijm , Jeroen J L M Cornelissen
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2018-02-13 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7nr07718a Liulin Yang 1 , Aijie Liu , Mark V de Ruiter , Catharina A Hommersom , Nathalie Katsonis , Pascal Jonkheijm , Jeroen J L M Cornelissen
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Introduction of compartments with defined spaces inside a hydrogel network brings unique features, such as cargo quantification, stabilization and diminishment of burst release, which are all desired for biomedical applications. As a proof of concept, guest-modified cowpea chlorotic mottle virus (CCMV) particles and complementary guest-modified hydroxylpropyl cellulose (HPC) were non-covalently cross-linked through the formation of ternary host–guest complexes with cucurbit[8]uril (CB[8]). Furthermore, CCMV based virus-like particles (VLPs) loaded with tetrasulfonated zinc phthalocyanine (ZnPc) were prepared, with a loading efficiency up to 99%, which are subsequently successfully integrated inside the supramolecular hydrogel network. It was shown that compartments provided by protein cages not only help to quantify the loaded ZnPc cargo, but also improve the water solubility of ZnPc to avoid undesired aggregation. Moreover, the VLPs together with ZnPc cargo can be released in a controlled way without an initial burst release. The photodynamic effect of ZnPc molecules was retained after encapsulation of capsid protein and release from the hydrogel. This line of research suggests a new approach for sophisticated drug administration in supramolecular hydrogels.
中文翻译：
基于病毒纳米笼的区室化超分子水凝胶，用于复杂的货物管理†
在水凝胶网络内部引入具有限定空间的隔室带来了独特的功能，例如货物量化、稳定性和爆发释放的减少，这些都是生物医学应用所需要的。作为概念证明，客体修饰的豇豆褪绿斑驳病毒（CCMV）颗粒和互补的客体修饰的羟丙基纤维素（HPC）通过与葫芦[8]尿素形成三元宿主-客体复合物进行非共价交联（ CB[8]）。此外，制备了负载四磺化锌酞菁（ZnPc）的基于CCMV的病毒样颗粒（VLP），负载效率高达99%，随后成功整合到超分子水凝胶网络内。结果表明，蛋白质笼提供的隔室不仅有助于量化负载的 ZnPc 货物，而且还可以提高 ZnPc 的水溶性，以避免不需要的聚集。此外，VLP 与 ZnPc 货物一起可以以受控方式释放，而无需初始爆发释放。包覆衣壳蛋白并从水凝胶中释放后，ZnPc 分子的光动力效应得以保留。这一系列研究提出了一种在超分子水凝胶中进行复杂药物给药的新方法。
更新日期：2018-02-13
中文翻译：
基于病毒纳米笼的区室化超分子水凝胶，用于复杂的货物管理†
在水凝胶网络内部引入具有限定空间的隔室带来了独特的功能，例如货物量化、稳定性和爆发释放的减少，这些都是生物医学应用所需要的。作为概念证明，客体修饰的豇豆褪绿斑驳病毒（CCMV）颗粒和互补的客体修饰的羟丙基纤维素（HPC）通过与葫芦[8]尿素形成三元宿主-客体复合物进行非共价交联（ CB[8]）。此外，制备了负载四磺化锌酞菁（ZnPc）的基于CCMV的病毒样颗粒（VLP），负载效率高达99%，随后成功整合到超分子水凝胶网络内。结果表明，蛋白质笼提供的隔室不仅有助于量化负载的 ZnPc 货物，而且还可以提高 ZnPc 的水溶性，以避免不需要的聚集。此外，VLP 与 ZnPc 货物一起可以以受控方式释放，而无需初始爆发释放。包覆衣壳蛋白并从水凝胶中释放后，ZnPc 分子的光动力效应得以保留。这一系列研究提出了一种在超分子水凝胶中进行复杂药物给药的新方法。
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