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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2023 Jul 26
YuanbinWu,XuningWang...
Molecular Biomarkers and Recent Liquid Biopsy Testing Progress: A Review of the Application of Biosensors for the Diagnosis of Gliomas.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，具有较高的死亡率。对于治疗成功来说，及早准确地诊断胶质瘤至关重要。生物传感器在检测分子生物标志物方面具有重要意义，因为它们使用简单、便携并能进行实时分析。本综述讨论了几种重要的分子生物标志物，以及为胶质瘤诊断而设计的各种生物传感器，如电化学生物传感器和光学生物传感器。我们提出了对现有挑战的观点，并希望这篇综述能促进生物传感器的改进。
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2023 Jul 28
PrzemysławWoźniak,An...
The Effect of Natural Substances Contained in Bee Products on Prostate Cancer in In Vitro Studies.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
前列腺癌是老年男性中常见的癌症。世界卫生组织预测前列腺癌的发病率在未来几年将增加。患者可能对治疗不产生反应，或无法耐受化疗的副作用。有机来源的化合物长期以来一直被用于癌症的预防和治疗。从天然产物（如蜂胶）中提取的类黄酮是一种具有抗菌和抗病毒功效的化合物，可以调节免疫反应，并可能作为化疗的辅助药物。本研究的主要目的是评估选择的类黄酮化合物对前列腺癌LNCaP细胞的细胞毒性和促凋亡性能。本研究使用的化合物是CAPE、姜黄素（CUR）和槲皮素（QUE）。通过XTT-NR-SRB三重测定和荧光染色技术评估线粒体和溶酶体代谢情况。同时进行了活性氧物种染色。实验结果表明，所测化合物对LNCaP细胞株均具有细胞毒性作用。不同类型的细胞死亡被所测试的化合物诱导。槲皮素诱导凋亡，而使用CAPE后观察到特定于自噬的变化。从其他蜂产品中提取的化合物对LNCaP前列腺癌细胞具有抗增殖和细胞毒性活性。
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2023 Aug 01
AnnaKleczka,Radosław...
Caffeic Acid Phenethyl Ester (CAPE) Synergistically Enhances Paclitaxel Activity in Ovarian Cancer Cells.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
咖啡酸苯乙酯（CAPE）属于蜂胶中的酚类物质。已经证实其对头颈癌以及乳腺癌、结直肠癌、肺癌和白血病细胞具有强烈的抗增殖、细胞毒性和促凋亡活性。卵巢癌是最危险的妇科恶性肿瘤之一。其治疗方案包括铂类盐和紫杉醇（PTX）的强化化疗。本研究旨在评估CAPE与紫杉醇联合使用是否增强化疗药物的效果。实验在三个卵巢癌细胞系（OV7、HTB78、和CRL1572）上进行。通过H-E染色、划痕愈合实验、MTT实验和细胞死亡检测ELISAPLUS测试来评估被测试化合物的效果。实验证明极低剂量PTX（10 nM）对所有被测试细胞系都具有细胞毒性作用。此外，所选CAE剂量对被测试的卵巢癌细胞也具有细胞毒性作用。在OV7细胞系中，10 nM PTX和100 µM CAPE同时给药后，细胞毒性效果有所增强。细胞毒性的增加与CAPE剂量（50 µM vs 100 µM）和实验持续时间有关。在其他被测试的细胞系中，PTX的细胞毒性在CAPE给药后没有增加。PTX与CAPE同时给药增加了被测试卵巢癌细胞系中凋亡细胞的百分比。此外，PTX与CAPE同时给药增强了本研究中化疗药物的抗迁移活性。
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BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
2023 Jul 26
ElizaKHanson,Chien-W...
Strategies for Mitigating Commercial Sensor Chip Variability with Experimental Design Controls.
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
表面等离子共振（SPR）是一种用于测量结合亲和力和动力学的热门实时技术，台式仪器将该技术的经济性和易用性与其他优点相结合。通过用带有6xHis标签的生物分子配体固定到具有Ni2+-nitrilotriacetic acid（NTA）功能基团的感测表面，可以实现Ni-NTA固定化，尽管Ni-NTA固定化具有许多优点，包括能够再生和重复使用传感器，但使用可能导致实验重复之间的信号变异。我们在这里报道了使用Nicoya OpenSPR作为模型系统研究这种变异性的因素，并提出了一些控制这些因素的方法，以提高数据的重复性和可靠性。我们的模型配体/分析物对是两种卵巢癌生物标志物蛋白（MUC16和HE4）及其相应的单克隆抗体。我们观察到多个NTA芯片上的非特异性结合范围广泛。在相同芯片上运行的实验在配体固定化和分析物结合方面的结果比在不同芯片上运行的实验更加一致。进一步评估表明，不同芯片对同样浓度注入蛋白的最大固定化表现出不同。我们还展示了在高浓度配体下由于立体拥挤引起的配体固定化水平和分析物响应之间的多种关系。通过使用这种校准来指导实验设计，研究人员可以选择与分析物响应线性范围相对应的蛋白浓度进行固定化。我们是第一个通过校准和标准化来增加这些芯片的重复性和数据质量的研究。我们的研究评估了影响芯片变异性的各种因素，填补了有关现有商业可用传感器芯片的知识空白。通过在实验设计过程中控制这些因素，可以最大限度地减小在使用这些重要的传感平台时分析物信号的变异性。
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BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
2023 Jul 26
IrinaNZavestovskaya,...
Boron Nanoparticle-Enhanced Proton Therapy for Cancer Treatment.
BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
质子治疗是治疗深部和不能切除的肿瘤的一种具有潜力的放射治疗方法，其效果可以通过使用含硼物质进一步增强。在这里，我们探讨了使用元素硼（B）纳米颗粒（NPs）作为质子治疗增强的敏化剂。通过脉冲激光水中烧蚀方法制备，所用的B NPs的平均尺寸为50纳米，而随后通过聚乙二醇功能化NPs，提高了它们在缓冲液中的胶溶稳定性。激光合成的B NPs被MNNG/Hos人骨肉瘤细胞高效吸收，并且在100 ppm的浓度以下不表现出任何明显的毒性效应，这是通过MTT和克隆形成实验结果得出的。然后，我们评估了B NPs作为癌细胞死亡的敏化剂在160.5 MeV质子束照射下的效果。在存在80和100 ppm B NPs的情况下，以3 Gy剂量照射MNNG/Hos细胞导致形成的细胞克隆数量相比于在无NPs的情况下照射的对照样本减少了2倍和2.7倍。得到的数据明确证明了B NPs介导的强效质子治疗增强效应。我们还发现，质子束照射B NPs会产生活性氧自由基（ROS），这表明了与氧化应激相关的非核机制可能参与了癌细胞死亡。该概念提供了一系列优势，包括被动靶向选择和基于B NPs固有特性的额外治疗诊断功能（例如光热疗法或中子硼俘获疗法），为基于质子束的癌症治疗提供了重大进展的可能性。
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BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
2023 Jul 31
Maria-AnnaGatou,Ioan...
Functional MOF-Based Materials for Environmental and Biomedical Applications: A Critical Review.
BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
过去十年来，对金属有机框架（MOF）的兴趣逐渐增加。MOF是一类独特的多孔材料，结合了有机和无机组分。由于其环境友好、增强的表面积和孔容量、分级排列和可调节性等优良特性，MOF引起了广泛的关注，并在化学工程、材料科学以及环境和生物医学等领域中具有广泛的应用。本文重点研究了利用MOF进行环境修复的进展。此外，还探讨了MOF作为潜在的工具在癌症、糖尿病、神经系统疾病和眼科疾病等各种疾病的诊断和药物传递方面的最新发展。首先，提供了MOF演变以及用于制备MOF的合成技术的简要概述，介绍了它们的优势和局限性。接下来，讨论了在各个应用领域中利用MOF所面临的挑战、潜在途径和未来发展的观点。最后，对目前在这些应用中使用的材料进行了全面比较。
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BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
2023 Aug 05
AlexanderABubnov,Vla...
Laser-Ablative Synthesis of Silicon-Iron Composite Nanoparticles for Theranostic Applications.
BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
在一种生物相容性纳米制剂中将光热和磁性功能结合起来，为生物医学治疗诊断的多功能药剂的开发提供了有吸引力的基础。在这里，我们报道了使用飞秒激光在丙酮中从硅和铁混合靶材制备用于治疗诊断的硅铁（Si-Fe）复合纳米粒子（NPs）的方法。随后将NPs转移到水中以进行生物学。从结构分析中可以看出，形成的Si-Fe NPs具有球形和尺寸从5到150 nm的范围，大小分布中存在两个特征最大值，分别约为 20 nm和90 nm。它们主要由硅组成，并且存在显著的硅化铁含量和铁氧体夹杂物。我们的研究还表明，NPs由于其组成中存在铁离子而表现出磁性，这使得磁共振成像（MRI）中的对比度形成成为可能，这一点通过质子共振频率的磁共振松弛度验证。此外，Si-Fe NPs在生物组织相对透明窗口（650-950 nm）处具有强光吸收特性。受益于这种吸收，Si-Fe NPs在808 nm连续波激光激发下，能够在其水悬浮液中提供强热效应。由NP诱导的光热效应以光热转化效率33-42%进行描述，比纯光合合成的Si NPs大约高出3.0-3.3倍，这是由于NP组分中存在硅化铁所解释。结合强光热效应和MRI功能，合成的Si-Fe NPs为癌症治疗诊断的方法提供了重要的进展，包括磁共振成像引导的光热疗法和手术。
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BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
2023 Aug 02
AleksandraAPatlay,An...
Preparation and Characterization of Hydrogel Films and Nanoparticles Based on Low-Esterified Pectin for Anticancer Applications.
BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
前瞻性辅助抗癌治疗的开发包括建立基于生物兼容和可降解载体的药物传递系统。我们设计了基于低酯化果胶水凝胶的薄膜和纳米颗粒（NPs），采用离子凝胶法。我们研究了形态学、纳米力学性质、生物相容性和抗癌活性。水凝胶薄膜通过果胶浓度和酯化程度（DE）来调节粘弹性和表面纳米架构，表现出可调控的孔隙频率和直径。体外研究表明，U87MG人类胶质母细胞瘤细胞系的代谢活性和增殖显著减少，可能通过黏附机制受到影响。神经胶质瘤细胞在完全脱酯化果胶薄膜上形成类神经球状团聚体，并且在50％酯化果胶制备的薄膜上不产生神经节突起。对果胶纳米颗粒的大小分布和纳米力学性质进行了检查。证实纳米颗粒呈球形，平均直径在90-115nm范围内变化，并且具有负电荷电位从-8.30到-7.86mV，表明其稳定性。纳米颗粒对细胞和代谢抑制没有毒性作用，显示出良好的生物相容性。在低酯化果胶上制备的纳米结构生物材料可能对辅助抗癌治疗和药物传递系统的设计具有重要意义。
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BIOMASS & BIOENERGY
2023 Jul 26
CorneliaVasile,Mihae...
Lignins as Promising Renewable Biopolymers and Bioactive Compounds for High-Performance Materials.
BIOMASS & BIOENERGY
将生物质回收利用为高附加值材料需要在研究和技术方面进行重要的发展，以创建可持续的循环经济。作为生物质的组成部分，木质素是一种多功能芳香聚合物，具有可再生生物资源的重要潜力，在许多领域中可以作为有前景的生物聚合物和生物活性化合物使用。本综述简要介绍了木质素开发和利用潜力的最新研究和技术趋势。它分为十个主要部分，从多样性展望开始；主要性质和作为燃料、芳香化学品、塑料或热固性替代物的原材料的可能性；以及木质素作为生物活性化合物和纳米颗粒、水凝胶、基于3D打印的木质素生物材料、新型可持续生物材料和能源生产和储存方面的新发展。每个部分介绍了基于木质素的生物材料制备方面的最新进展，特别是获得纳米颗粒、水凝胶和多功能材料的绿色方法；适用于预期产品的每种类型的木质素；获得的木质素基材料的主要性质等。还描述了木质素在各个领域内的不同应用类别，这些应用类别可能提供完全可持续的能源转换，例如在农业和环境保护、食品包装、生物医学和化妆品方面。木质素衍生材料的医疗和治疗潜力在应用中得到了证明，例如作为抗菌、抗病毒和抗肿瘤剂；药物递送系统的载体，具有控制/靶向药物释放的特性；组织工程和伤口愈合；以及涂层、天然防晒霜和表面活性剂。木质素主要用于燃料，最近的研究强调了更可持续的生物能源生产技术，例如超级电容器电极、光催化剂和光伏技术。
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BIOCHEMICAL PHARMACOLOGY
2023 Aug 09
LenkaHruba,Viswanath...
Nucleoside-based anticancer drugs: mechanism of action and drug resistance.
BIOCHEMICAL PHARMACOLOGY
自从1950年引入以来，被认定为嘌呤或嘧啶类似物的核苷类药物已成为有效的治疗药物，在癌症、骨髓增生异常综合征、多发性硬化症和病毒感染等多种疾病的广泛治疗中得到广泛应用。这些抗代谢物通过激活磷酸化级联反应与细胞分子成分建立复杂的相互作用，从而与核酸发生关联的引发。然而，这些药物的治疗效果常常受到药物耐药性的影响，这是临床应用中持续出现的挑战。本综合综述探讨了核苷类药物耐药机制，包括从膜转运蛋白和激活激酶的变化到药物排泄策略和DNA损伤修复机制的变化在内的多种现象。本综述中的关键分析强调了药物与细胞之间的复杂相互作用，并指导开展新的治疗策略来对抗耐药性。定向治疗、新的核苷类似物和协同药物组合的开发是恢复肿瘤敏感性和改善患者预后的有前景的方法。版权所有 © 2023 Elsevier Inc.
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