Cancer remains one of the leading causes of death worldwide. While most current therapies rely on systemic treatments, there is a critical need for local cancer therapies that can both eradicate residual cancer cells and prevent relapse. To address this challenge, we developed a multilayered electrospun nanofibrous construct composed of PLGA–Pullulan–PLGA, each layer loaded with naturally derived anticancer agents: Curcumin (Cur), Ursolic Acid (UA), and Curcumin, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) confirmed the formation of a uniform nanofibrous structure, and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) verified the successful encap sulation of Cur and UA into the fibers. Drug release analysis using high-performance liquid chromatography (HPLC) demonstrated a combined burst and sustained release profile from the multilayered construct. In vitro cytotoxicity studies against humanbreastcancer(MCF-7)andcervicalcancer(HeLa) cell lines showed that the drug-loaded nanofibers significantly inhibited cell proliferation and exhibited enhanced anticancer effects compared to the free drugs. Furthermore, the synergistic action of Cur and UA in the multilayered structure proved more effective than monolayered PLGAnanofibers loaded with either Cur or UA alone. Notably, incorporating UA into Pullulan nanofibers markedly increased apoptosis in cancer cells, likely due to improved bioavailability. Overall, the soft and flexible multilayered electro spun sheet presents a promising strategy for localized, post-surgical cancer therapy by enabling sustained and site-specific delivery of anticancer agents.

Il cancro rimane una delle principali cause di morte a livello mondiale. Sebbene la maggior parte delle terapie attuali si basi su trattamenti sistemici, vi è una necessità critica di terapie locali in grado sia di eradicare le cellule tumorali residue sia di prevenire le recidive. Per af frontare questa sfida, abbiamo sviluppato una struttura nanofibrosa multistrato ottenuta tramite elettrofilatura, composta da PLGA–Pullulano–PLGA, con ciascun strato caricato con agenti an titumorali di origine naturale: Curcumina (Cur), Acido Ursolico (UA)enuovamenteCurcumina, rispettivamente. La microscopia elettronica a scansione (SEM) ha confermato la formazione di una struttura nanofibrosa uniforme, mentre la spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR) ha verificato il successo dell’incapsulamento della Cur e dell’UA nelle fibre. L’analisi del rilascio deifarmacimediantecromatografialiquidaadalteprestazioni(HPLC)hadimostratounprofilodi rilascio combinato, inizialmenterapidoesuccessivamenteprolungato, dallastrutturamultistrato. Studi di citotossicità in vitro condotti su linee cellulari di carcinoma mammario umano (MCF-7) ecarcinoma cervicale umano (HeLa) hanno mostrato che le nanofibre caricate con far maci inibivano significativamente la proliferazione cellulare e presentavano effetti antitumorali potenziati rispetto ai farmaci liberi. Inoltre, l’azione sinergica della Cur e dell’UA nella strut tura multistrato si è dimostrata più efficace rispetto alle nanofibre monostrato di PLGA caricate singolarmente con Cur o UA. Èinteressante notare che l’incorporazione dell’UA nelle nanofibredi Pullulano haaumentato marcatamente l’apoptosi nelle cellule tumorali, probabilmente grazie a una migliore biodisponi bilità. Complessivamente, il foglio elettrofilato multistrato, morbido e flessibile, rappresenta una strategia promettente per una terapia antitumorale localizzata e post-chirurgica, offrendo un rilascio sostenuto e sito-specifico degli agenti terapeutici.

Fibre Nanometriche Multistrato Caricate con Curcumina e Acido Ursolico: Valutazione dell’Efficacia Antitumorale per un Potenziale Trattamento Postchirurgico del Cancro

KARIMIREIKANDEH, ALI
2024/2025

Abstract

Cancer remains one of the leading causes of death worldwide. While most current therapies rely on systemic treatments, there is a critical need for local cancer therapies that can both eradicate residual cancer cells and prevent relapse. To address this challenge, we developed a multilayered electrospun nanofibrous construct composed of PLGA–Pullulan–PLGA, each layer loaded with naturally derived anticancer agents: Curcumin (Cur), Ursolic Acid (UA), and Curcumin, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) confirmed the formation of a uniform nanofibrous structure, and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) verified the successful encap sulation of Cur and UA into the fibers. Drug release analysis using high-performance liquid chromatography (HPLC) demonstrated a combined burst and sustained release profile from the multilayered construct. In vitro cytotoxicity studies against humanbreastcancer(MCF-7)andcervicalcancer(HeLa) cell lines showed that the drug-loaded nanofibers significantly inhibited cell proliferation and exhibited enhanced anticancer effects compared to the free drugs. Furthermore, the synergistic action of Cur and UA in the multilayered structure proved more effective than monolayered PLGAnanofibers loaded with either Cur or UA alone. Notably, incorporating UA into Pullulan nanofibers markedly increased apoptosis in cancer cells, likely due to improved bioavailability. Overall, the soft and flexible multilayered electro spun sheet presents a promising strategy for localized, post-surgical cancer therapy by enabling sustained and site-specific delivery of anticancer agents.
2024
Multilayer Nanofibers Loaded with Curcumin and Ursolic Acid: Evaluating Anti-cancer Efficacy for Potential Postsurgical Cancer Treatment
Il cancro rimane una delle principali cause di morte a livello mondiale. Sebbene la maggior parte delle terapie attuali si basi su trattamenti sistemici, vi è una necessità critica di terapie locali in grado sia di eradicare le cellule tumorali residue sia di prevenire le recidive. Per af frontare questa sfida, abbiamo sviluppato una struttura nanofibrosa multistrato ottenuta tramite elettrofilatura, composta da PLGA–Pullulano–PLGA, con ciascun strato caricato con agenti an titumorali di origine naturale: Curcumina (Cur), Acido Ursolico (UA)enuovamenteCurcumina, rispettivamente. La microscopia elettronica a scansione (SEM) ha confermato la formazione di una struttura nanofibrosa uniforme, mentre la spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR) ha verificato il successo dell’incapsulamento della Cur e dell’UA nelle fibre. L’analisi del rilascio deifarmacimediantecromatografialiquidaadalteprestazioni(HPLC)hadimostratounprofilodi rilascio combinato, inizialmenterapidoesuccessivamenteprolungato, dallastrutturamultistrato. Studi di citotossicità in vitro condotti su linee cellulari di carcinoma mammario umano (MCF-7) ecarcinoma cervicale umano (HeLa) hanno mostrato che le nanofibre caricate con far maci inibivano significativamente la proliferazione cellulare e presentavano effetti antitumorali potenziati rispetto ai farmaci liberi. Inoltre, l’azione sinergica della Cur e dell’UA nella strut tura multistrato si è dimostrata più efficace rispetto alle nanofibre monostrato di PLGA caricate singolarmente con Cur o UA. Èinteressante notare che l’incorporazione dell’UA nelle nanofibredi Pullulano haaumentato marcatamente l’apoptosi nelle cellule tumorali, probabilmente grazie a una migliore biodisponi bilità. Complessivamente, il foglio elettrofilato multistrato, morbido e flessibile, rappresenta una strategia promettente per una terapia antitumorale localizzata e post-chirurgica, offrendo un rilascio sostenuto e sito-specifico degli agenti terapeutici.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14239/31001