نانوذرات اکسید آهن پوشش داده شده با گلوکز و کونژوگه با سافرانال (Fe3O4@Glu-Safranal NPs) باعث القای آپوپتوز در رده سلولی سرطان کبد (HepG2) می شود

نانوذرات مغناطیسی را می توان ابزاری قابل اعتماد برای دارورسانی هدفمند به بافت های سرطانی در نظر گرفت. بر این اساس، در این مطالعه، اثر ضد سرطانی نانوذرات اکسید آهن پوشش داده شده با گلوکز و کونژوگه با سافرانال (Fe3O4@Glu-Safranal NPs) بر روی یک رده سلولی سرطان کبد (HepG2) مورد بررسی قرار گرفت. خواص فیزیکوشیمیایی نانوذرات با استفاده از آنالیزهای FT-IR، XRD، VSM، نقشه برداری EDS، تصویربرداری SEM و TEM، پتانسیل زتا و آنالیز DLS مشخص شد. از آزمون MTT برای بررسی اثر مهاری نانوذرات بر سرطان و رده‌های سلولی طبیعی استفاده شد. همچنین، سطح گونه‌های فعال اکسیژن (ROS)، جمعیت سلول‌های آپوپتوز و آنالیز چرخه سلولی در سلول‌های شاهد و تیمار شده با نانوذرات مورد ارزیابی قرار گرفت. ذرات سنتز شده کروی، در محدوده اندازه 17 تا 49 نانومتر، بدون ناخالصی، با بار سطحی - 13 mV و اندازه هیدرودینامیکی 129 nm و با اشباع مغناطیسی 22.5 emu/g بودند. غلظت مهاری 50% (IC50) سافرانال، Fe3O4، Fe3O4@Glu-Safranal و سیس پلاتین بر روی سلول های سرطانی کبد به ترتیب 474، 1546، 305 و 135 میکروگرم بر میلی لیتر بود. در حالی که، IC50 Fe3O4@Glu-Safranal برای رده سلولی نرمال 680 میکروگرم در میلی لیتر بود. درمان سلول های سرطانی کبد با نانوذرات به طور قابل توجهی جمعیت سلول های آپوپتوز را از 2.5 درصد به 34.7 درصد افزایش داد. علاوه بر این، جمعیت سلول‌های دستگیر شده در فاز G2/M در سلول‌های تیمار شده با نانوذرات افزایش یافت. با توجه به زیست سازگاری ترکیبات سازنده این نانوذرات، خواص مغناطیسی و اثرات بازدارندگی آنها بر سلول های سرطانی، نانوذرات Fe3O4@Glu-Safranal را می توان به عنوان یک ترکیب ضد سرطانی امیدوارکننده در نظر گرفت.

Magnetic nanoparticles can be considered a reliable tool for targeted drug delivery to cancer tissues. Based on this, in this study, the anticancer effect of iron oxide nanoparticles coated with glucose and conjugated with Safranal (Fe3O4@Glu-Safranal NPs) on a liver cancer cell line (HepG2) was investigated. Physicochemical properties of nanoparticles were characterized using FT-IR, XRD, VSM, EDS-mapping, SEM and TEM imaging, zeta potential, and DLS analyses. MTT test was used to investigate the inhibitory effect of nanoparticles on cancer and normal cell lines. Also, the reactive oxygen species (ROS) level, the population of apoptotic cells, and cell cycle analysis were evaluated in control and nanoparticle-treated cells. The synthesized particles were spherical, in a size range of 17–49 nm, without impurities, with a surface charge of − 13 mV and hydrodynamic size of 129 nm, and with magnetic saturation of 22.5 emu/g. The 50% inhibitory concentration (IC50) of Safranal, Fe3O4, Fe3O4@Glu-Safranal and Cisplatin drug on liver cancer cells were 474, 1546, 305 and 135 µg/mL, respectively. While, the IC50 of Fe3O4@Glu-Safranal for normal cell line was 680 µg/mL. Treating liver cancer cells with nanoparticles significantly increased the population of apoptotic cells from 2.5% to 34.7%. Furthermore, the population of the cells arrested at the G2/M phase increased in nanoparticle-treated cells. Due to the biocompatibility of the constituent compounds of these nanoparticles, their magnetic properties, and their inhibitory effects on cancer cells, Fe3O4@Glu-Safranal NPs can be further considered as a promising anticancer compound