BMC Pharmacology and Toxicology· 2026Q2
QbD ile tasarlanmış ultrason-duyarli doksorubisin mikrobaloncuklari: azaltilmiş kardiyak hücre toksisitesi ile geliştirilmiş in vitro anti-meme kanseri etkinliği
Ultrasound-responsive doxorubicin microbubbles engineered by QbD: enhanced in vitro anti-breast-cancer efficacy with attenuated cardiac cell toxicity
- 1atıf
- Q2SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Kalite Tasarım (QbD) kullanılarak tasarlanan ultrason-duyarli doksorubisin mikrobaloncuklari, geliştirilmiş in vitro anti-meme kanseri etkinliği (IC₅₀ = 0,0013 µg/mL'ye karşılık serbest doksorubisin için 0,62 µg/mL) ve önemli ölçüde azaltılmış kardiyak hücre toksisitesi (ultrason olmadan IC₅₀ ≈ 8,72 µg/mL) göstermektedir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Kontrollü boyut (≈ 3,2 µm) ve kapsülleme verimliliği (≈ %70–75) ile doksorubisin yüklü mikrobaloncuklar tasarlamak için Kalite Tasarım (QbD) stratejisi kullanılmıştır.
- Ultrason aktivasyonu, tetiklenmemiş koşullarda minimum sızıntı ile hızlı ilaç salınımını (40 s içinde > %80) tetiklemiştir.
- Optimize edilmiş mikrobaloncuklar, serbest doksorubisine (IC₅₀ = 0,62 µg/mL) kıyasla MCF-7 meme kanseri hücrelerine karşı in vitro etkinlikte (IC₅₀ = 0,0013 µg/mL) önemli ölçüde artış göstermiştir.
- H9c2 hücrelerindeki kardiyak toksisite azaltılmış (IC₅₀ ≈ 8,72 µg/mL), bu da ultrason aktivasyonu üzerine >10³ kat daha iyi terapötik seçicilikle sonuçlanmıştır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract Ultrasound-responsive microbubbles provide a powerful means for externally regulated drug delivery, yet their translation is often constrained by empirical formulation approaches and limited therapeutic selectivity. In this study, a Quality by Design (QbD) strategy was implemented to rationally engineer doxorubicin-loaded chitosan microbubbles with predictable physicochemical and biological performance. A Box–Behnken experimental design enabled systematic optimization of critical formulation variables, yielding a statistically validated design space governing microbubble size (≈ 3.2 µm), encapsulation efficiency (≈ 70–75%), and ultrasound-triggered burst release (> 80% within 40 s). The optimized formulation demonstrated minimal baseline drug leakage under non-activated conditions, while brief ultrasound exposure induced rapid, on-demand release. In vitro evaluation revealed a marked enhancement of anticancer efficacy in MCF-7 breast cancer cells following ultrasound activation, with a dramatic reduction in IC₅₀ to 0.0013 µg/mL compared with free doxorubicin (0.62 µg/mL). In contrast, cardiotoxicity in H9c2 cardiomyoblast cells remained attenuated under non-triggered conditions (IC₅₀ ≈ 8.72 µg/mL), resulting in a > 10³-fold improvement in therapeutic selectivity upon ultrasound activation. Mechanistic analysis indicated that intact microbubbles restrict passive drug diffusion, whereas ultrasound-induced cavitation and transient membrane permeabilization enable efficient intracellular delivery at the target site. Overall, this work demonstrates that integrating QbD-driven formulation control with spatially confined ultrasound activation can substantially expand the therapeutic window of doxorubicin, offering a transferable framework for precision, stimulus-responsive drug delivery without chemical modification of the parent drug.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. BMC Pharmacology and Toxicology, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Biyomedikal Mühendislik
Biomedical EngineeringEngineering