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MicroRNA-Guided Selective Release of Loads from Micro-/Nanocarriers Using Auxiliary Constitutional Dynamic Networks.
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2020-01-16 , DOI: 10.1021/acsnano.9b06047 Pu Zhang 1 , Liang Yue 1 , Margarita Vázquez-González 1 , Zhixin Zhou 1 , Wei-Hai Chen 1 , Yang Sung Sohn 2 , Rachel Nechushtai 2 , Itamar Willner 1
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2020-01-16 , DOI: 10.1021/acsnano.9b06047 Pu Zhang 1 , Liang Yue 1 , Margarita Vázquez-González 1 , Zhixin Zhou 1 , Wei-Hai Chen 1 , Yang Sung Sohn 2 , Rachel Nechushtai 2 , Itamar Willner 1
Affiliation
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Two different drug micro-carriers consisting of doxorubicin-dextran (DOX-D)- and camptothecin-modified carboxymethyl cellulose (CPT-CMC)-loaded nucleic acid-stabilized microcapsules, MC-1 and MC-2, or two different nanocarriers consisting of nucleic-acid-locked doxorubicin (DOX)- and camptothecin (CPT)-loaded metal-organic framework nanoparticles, NMOF-1 and NMOF-2, are coupled to auxiliary constitutional dynamic networks, CDNs, for the triggered release of the drugs. CDN "S" composed of four constituents AA'', AB', BA', and BB', and two hairpin structures, H1 and H2, leads to the CDN "S"-guided unlocking of the MC-1/MC-2 carriers and the release of DOX-D and CPT-CMC or of the NMOF-1 and NMOF-2 carriers that release DOX and CPT, respectively. The unlocking processes are activated by the cleavage of H1 and H2 by BB' and BA', respectively, to yield fragmented strands that unlock the gating units of the microcapsules/NMOFs carriers. In the presence of miRNA-155 or miRNA-124, dictated orthogonal reconfiguration of CDN "S" into CDN "X" or "Y" proceeds. The miRNA-155 stimulates the reconfiguration of CDN "S" to CDN "X", where AA' and BB' are upregulated, and AB' and BA' are downregulated, leading to the enhanced release of DOX-D or DOX from the microcapsule/NMOFs carriers, and to the concomitant inhibition of the release of CPT-CMC or CPT from the respective carriers. Similarly, the miRNA-124-triggered reconfiguration of CDN "S" to CDN "Y" results in the BA'-guided cleavage of H2 and the preferred release of CPT-CMC or CPT from the respective carriers. The miRNA-triggered CDN-driven unlocking of the carriers stimulates the amplified and selective release of the drugs from the microcapsules/NMOFs carriers.
中文翻译：
使用辅助构成动态网络，MicroRNA 引导选择性释放微/纳米载体的负载。
两种不同的药物微载体，由负载阿霉素-葡聚糖 (DOX-D) 和喜树碱修饰的羧甲基纤维素 (CPT-CMC) 的核酸稳定微胶囊 MC-1 和 MC-2 组成，或由两种不同的纳米载体组成核酸锁定的阿霉素 (DOX) 和喜树碱 (CPT) 负载的金属有机框架纳米粒子 NMOF-1 和 NMOF-2 与辅助组成动态网络 (CDN) 偶联，用于触发药物释放。 CDN“S”由四个成分 AA''、AB'、BA' 和 BB' 以及两个发夹结构 H1 和 H2 组成，导致 CDN“S”引导解锁 MC-1/MC-2载体以及 DOX-D 和 CPT-CMC 的释放或分别释放 DOX 和 CPT 的 NMOF-1 和 NMOF-2 载体。解锁过程由 BB' 和 BA' 分别裂解 H1 和 H2 来激活，产生碎片链，解锁微胶囊/NMOF 载体的门控单元。在 miRNA-155 或 miRNA-124 存在的情况下，CDN“S”进行指定的正交重配置为 CDN“X”或“Y”。 miRNA-155刺激CDN“S”重新配置为CDN“X”，其中AA'和BB'上调，AB'和BA'下调，导致DOX-D或DOX从微胶囊中释放增强/NMOFs载体，并伴随抑制CPT-CMC或CPT从相应载体的释放。类似地，miRNA-124触发的CDN“S”到CDN“Y”的重新配置导致BA'引导的H2裂解以及CPT-CMC或CPT从各自载体的优选释放。 miRNA 触发的 CDN 驱动的载体解锁刺激药物从微胶囊/NMOF 载体中放大和选择性释放。
更新日期：2020-01-17
中文翻译：
使用辅助构成动态网络，MicroRNA 引导选择性释放微/纳米载体的负载。
两种不同的药物微载体，由负载阿霉素-葡聚糖 (DOX-D) 和喜树碱修饰的羧甲基纤维素 (CPT-CMC) 的核酸稳定微胶囊 MC-1 和 MC-2 组成，或由两种不同的纳米载体组成核酸锁定的阿霉素 (DOX) 和喜树碱 (CPT) 负载的金属有机框架纳米粒子 NMOF-1 和 NMOF-2 与辅助组成动态网络 (CDN) 偶联，用于触发药物释放。 CDN“S”由四个成分 AA''、AB'、BA' 和 BB' 以及两个发夹结构 H1 和 H2 组成，导致 CDN“S”引导解锁 MC-1/MC-2载体以及 DOX-D 和 CPT-CMC 的释放或分别释放 DOX 和 CPT 的 NMOF-1 和 NMOF-2 载体。解锁过程由 BB' 和 BA' 分别裂解 H1 和 H2 来激活，产生碎片链，解锁微胶囊/NMOF 载体的门控单元。在 miRNA-155 或 miRNA-124 存在的情况下，CDN“S”进行指定的正交重配置为 CDN“X”或“Y”。 miRNA-155刺激CDN“S”重新配置为CDN“X”，其中AA'和BB'上调，AB'和BA'下调，导致DOX-D或DOX从微胶囊中释放增强/NMOFs载体，并伴随抑制CPT-CMC或CPT从相应载体的释放。类似地，miRNA-124触发的CDN“S”到CDN“Y”的重新配置导致BA'引导的H2裂解以及CPT-CMC或CPT从各自载体的优选释放。 miRNA 触发的 CDN 驱动的载体解锁刺激药物从微胶囊/NMOF 载体中放大和选择性释放。
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