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산화철을 함유한 히알루론산 나노입자를 이용한 페롭토시스 암세포사멸 조절에 관한 연구 : Study on regulation of ferroptotic cancer cell death using iron oxide-containing hyaluronic acid nanoparticles

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dc.contributor.advisor이강원-
dc.contributor.author배채원-
dc.date.accessioned2024-05-31T18:02:37Z-
dc.date.available2024-05-31T18:02:37Z-
dc.date.issued2019-
dc.identifier.other000000156052-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10371/204058-
dc.identifier.urihttps://dcollection.snu.ac.kr/common/orgView/000000156052ko_KR
dc.description학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 융합과학기술대학원 융합과학부(나노융합전공), 2019. 2. 이강원.-
dc.description.abstractFerroptosis is a recently recognized form of regulated cell death by iron-dependent reactive oxygen species (ROS) and lipid peroxidation that different from traditional apoptosis and necrosis. Iron (Fe), an essential transition metal ion for life, plays a vital role in regulating cell death. Here, we fabricated cancer-targeting nanoparticles (NPs) by fine-tuning physicochemical properties to regulate the lysosomal activity via cellular iron equilibria and ROS generation. We observed iron-dependent cell death by analyzing cellular uptake and cytotoxicity using cancer-targeting NPs including iron. From these results, we believe that this newly proposed platform to inhibit tumor growth by regulating ROS expression and lipid peroxidation is a promising system in therapeutic applications. Together with the facile synthesis technique and obvious effect, this new iron-hyaluronic acid NPs platform is expected to be one of the effective tools for cancer therapy.-
dc.description.abstract나노의학은 복잡하고 비균질적 특징을 가진 암을 극복하기 위한 새로운 치료 대안으로 떠오르고있다. 그 중에서 나노입자를 이용한 치료 잠재성이 지속적으로 밝혀지고 있으며, 부작용을 줄이고 정확하게 표적 할 수 있는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 나노입자는 다양한 세포사멸 기전에 기초하여 연구되어 왔다. 본 연구에서는, 새로운 형태의 사멸 기전을 기반으로 나노입자를 제조하였고 이를 통한 암 치료 가능성을 제시한다.
페롭토시스(ferroptosis)는 생체내 필수 전이 금속인 철 (iron)이 세포사멸을 조절하는 중요한 역할을 하여 활성산소(ROS) 발생과 지질 과산화를 일으키는 것이다. 이는 기존에 알려진 자연 세포사멸이나 세포괴사와는 달리, 최근에 밝혀진 다른 형태의 세포사멸이다.
본 연구에서는, 페롭토시스를 일으키는 핵심 요소인 철과 생체 적합성 및 생분해성이 뛰어난 천연 고분자 히알루론산을 이용하여 물리 화학적 조절을 통해 암 표적 나노 입자를 제조하였다. 히알루론산은 암세포 표면에 특히 더 많이 발현되어 있는 CD44의 수용체를 가지고 있어 암세포 표적이 가능하다. 시험관 내 실험에서, 제조한 암 표적 나노입자를 12시간동안 200 g/mL농도로 처리하였을 때 정상세포에는 영향 없이 약 80 %의 암세포가 선택적으로 사멸함을 확인하였고, 동물실험에서 330 mm3의 종양이 21일 후 약 30 mm3로 처음 대비 약 90 %가 줄어든 것을 관찰하였다.
결과적으로, 본 연구에서는 간편한 합성 방법으로 나노입자를 제조하여 암세포 사멸의 새로운 플랫폼을 제시하였다. 이는 나노의학 분야에서 응용할 수 있는 잠재력이 무한한 시스템으로서, 암 치료에 효과적인 대안이 될 것으로 기대한다.
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dc.description.tableofcontentsChapter 1. Introduction 8

Chapter 2. Experiment 10

2.1 Preparation of iron/hyaluronic acid nanoparticles (FHA NPs) 10
2.2 Characterization of FHA NPs 11
2.3 Cell culture 11
2.4 Cell viability 12
2.5 Live and Dead assay 13
2.6 Reactive oxygen species (ROS) analysis 13
2.7 Real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction (real time RT-PCR) 14
2.8 Prussian blue staining 15
2.9 Inhibition assay 16
2.10 Animal models and tumor inoculation 16
2.11 Ex vivo MRI 17
2.12 Histological analysis 18

Chapter 3. Results and Discussion 19

Chapter 4. Conclusion 53

References 54

Abstract in Korean 58
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dc.format.extentii, 59-
dc.language.isoeng-
dc.publisher서울대학교 대학원-
dc.subjectFerroptosis-
dc.subjectCancer nanomedicine-
dc.subjectIron-based nanoparticles-
dc.subjectFenton reaction-
dc.subjectReactive oxygen species-
dc.subject.ddc620.5-
dc.title산화철을 함유한 히알루론산 나노입자를 이용한 페롭토시스 암세포사멸 조절에 관한 연구-
dc.title.alternativeStudy on regulation of ferroptotic cancer cell death using iron oxide-containing hyaluronic acid nanoparticles-
dc.typeThesis-
dc.typeDissertation-
dc.contributor.AlternativeAuthorChaewon Bae-
dc.contributor.department융합과학기술대학원 융합과학부(나노융합전공)-
dc.description.degree석사-
dc.date.awarded2019-02-
dc.contributor.major나노융합전공-
dc.identifier.uciI804:11032-000000156052-
dc.identifier.holdings000000000026▲000000000039▲000000156052▲-
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