pH-senzitivní polymerní sonda pro fluorescenčně naváděnou endoskopickou chirurgii

0570728 - ÚMCH 2024 RIV CZ cze L - Prototype, f. module
Etrych, Tomáš - Pola, Robert - Grosmanová, Eliška - Karabínoš, P.
pH-senzitivní polymerní sonda pro fluorescenčně naváděnou endoskopickou chirurgii.
[pH-sensitive polymeric nanoprobe for fluorescence-guided endoscopic surgery.]
Internal code: DH38 ; 2023
Technical parameters: Vzorkem je polymerní sonda na bázi kopolymeru N (2 hydroxypropyl)methakrylamidu s navázaným fluoroforem Cy7, který byl k polymernímu nosiči připojen pH-senzitivní hydrazonovou vazbou, štěpitelnou v kyselém prostředí nádoru. Polymerní sonda je navržena tak, že její fluorescence je významně ponížena ve formě polymerní sondy, a po uvolnění fluoroforu ze sondy v nádorové tkáni dojde k významné aktivaci signálu. Polymerní prekurzor byl připraven řízenou RAFT kopolymerací. Připravený polymer má úzkou distribuci molárních hmotností, která byla stanovena pomocí SEC. Výsledná polymerní sonda byla připravena navázáním derivátu Cy7 na připravený polymerní prekurzor za vzniku pH-senzitivní hydrazonové vazby mezi těmito molekulami. Sonda neuvolňuje fluorofor během cirkulace v krevním řečišti, naopak po poklesu pH v rámci nádorové tkáně dochází k významnému nárůstu fluorescence, která může být využita pro navigovanou chirurgii. Polymerní sonda má hydrodynamickou velikost, která umožňuje její akumulaci v pevných nádorech. Osoba pro jednání: Tomáš Etrych, vedoucí Oddělení biolékařských polymerů
Economic parameters: Současná léčba nádorů hlavy a krku je založena na chirurgickém odstranění nádoru následovaném chemoterapeutickým doléčením. Klíčovou rolí při úspěšné resekci nádoru je odstranění veškerých nádorových buněk, což je často dosahováno i při riziku odebrání okolní zdravé tkáně. V těchto případech může být tato radikální resekce spojena s riziky trvalých následků (poruchy polykání, fonace či artikulace). V poslední dekádě je zvýšená pozornost věnována navigované chirurgii, která by mohla významně přispět k úspěšnosti odstranění nádorové masy bez nutnosti odebírání zdravé okolní tkáně. Ekonomický parametr výsledku spočívá v navýšení přesnosti chirurgie s využitím pH-senzitivních sond, u nichž je fluorescenční signál aktivován v nádoru. Zvýšení účinnosti chirurgického odstranění při zachování funkce okolních zdravých orgánů je hlavním ekonomickým benefitem, který povede ke snížení nákladů z veřejného pojištění nutných pro následnou onkologickou léčbu recidivujících nádorů nebo na rekonvalescenci pacientů po zákroku.
R&D Projects: GA MZd(CZ) NU21-08-00280
Keywords : polymer carrier * endoscopic surgery * probe
OECD category: Polymer science

Byla připravena polymerní sonda na bázi poly(N-(2-hydroxypropyl)methakrylamid)u s fluorescenční značkou Cy7, která byla k polymernímu nosiči připojena pH senzitivní hydrazonovou vazbou. Polymerní sonda je stabilní v prostředí krevního řečiště, ale je rychle hydrolyzovatelná v kyselém prostředí nádoru. Polymerní sonda má sníženou fluorescenci díky vazbě fluoroforu na polymerní nosič, k aktivaci fluorescenčního signálu dochází po uvolnění fluoroforu v nádorovém mikroprostředí. Navíc, zvýšená akumulace polymerního nosiče v nádoru za využití EPR efektu je předpokladem pro úspěšnou fluorescenčně naváděnou endoskopickou chirurgii.

The polymer nanoprobe based on poly(N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide) containing a fluorescent dye Cy7 was prepared. Cy7 was attached to the polymer carrier via a pH-sensitive hydrazone bond stable at neutral pH of blood stream and rapidly hydrolyze at acidic pH of tumor environment. The polymer probe has reduced fluorescence due to the binding of the fluorophore to the polymer carrier, the activation of the fluorescent signal occurs after the release of the fluorophore in the tumor microenvironment. Moreover, the enhanced accumulation of the polymer probe in the tumor based on EPR effect is a prerequisite for the successful fluorescence-guided endoscopic surgery.
Permanent Link: https://hdl.handle.net/11104/0342069