MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798265485656
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32242525
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a547
■1001  ▼aBurton,  Spencer  Tyler.
■24510▼aDevelopment  of  Biomimetic  Drug  Delivery  Vehicles  to  Surpass  Limitations  of  Traditional  Nanoparticles
■260    ▼a[Sl]▼bNorthwestern  University▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a318  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-06,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Gianneschi,  Nathan  C.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Northwestern  University,  2025.
■520    ▼aNanoparticles  (NPs)  hold  great  potential  as  minimally  invasive  drug  delivery  vehicles,  overcoming  problems  endemic  to  small  molecule  therapeutics,  such  as  poor  solubility,  rapid  clearance,  lack  of  targeted  distribution,  and  the  emergence  of  drug  resistance.  However,  clinical  applications  remain  limited  due  to  issues  with  biodistribution,  size  control,  scalability,  and  regulatory  concerns.  In  response,  researchers  have  increasingly  explored  natural,  protein-based  materials,  which  inherently  possess  desirable  traits  (e.g.,  biocompatibility,  optimal  size,  and  solubility)  that  synthetic  systems  often  struggle  to  replicate.  These  bio-inspired  materials  offer  a  scalable,  promising  pathway  toward  the  development  of  clinically  translatable  drug  delivery  vehicles.  This  dissertation  is  organized  into  three  sections,  each  examining  a  different  bio-inspired  therapeutic  delivery  approach.The  first  section  evaluates  human  serum  albumin  (HSA)  as  a  biomimetic  nanocarrier  for  lipid-modified  chemotherapeutic  prodrugs.  Specifically,  a  paclitaxel  prodrug  (ODDA-PTX),  which  mimics  long-chain  fatty  acids  (LCFAs),  was  formulated  with  HSA  to  enhance  drug  stability,  circulation,  and  tumor  targeting.  Mechanistic  studies  identified  fatty  acid  translocase  (FAT/CD36),  a  well-known  LCFA  receptor  and  cancer  biomarker,  as  a  mediator  of  ODDA-PTX  uptake.  Inhibition  of  CD36  in  HT1080  and  MCF7  cells  significantly  reduced  ODDA-PTX  cytotoxicity,  supporting  a  receptor-dependent  mechanism  of  uptake.  Additionally,  other  LCFA-conjugated  prodrugs  and  fluorescent  probes  were  synthesized,  demonstrating  the  broader  potential  of  this  platform  for  targeted  cancer  therapy  and  imaging.  The  second  section  describes  early  efforts  to  develop  protein-like  polymers  (PLPs),  dense  peptide  brush  polymers  that  stabilize  peptide  side  chains  by  mimicking  the  compact,  protective  structure  of  globular  proteins.  This  chapter  discusses  the  challenges  of  synthesizing  PLPs  and  the  limitations  of  conventional  characterization  techniques.  Alternative  compatible  analytical  strategies  are  proposed.  Lastly,  the  influence  of  hydrophilic/hydrophobic  balance  on  the  morphology  of  single-chain  nanoparticles  (SCNPs)  is  discussed,  suggesting  how  these  principles  could  be  applied  to  the  design  of  PLPs  for  therapeutic  applications.In  the  final  section,  PLPs  are  applied  as  a  minimally  invasive  therapy  for  acute  myocardial  infarction  (MI),  where  inflammation  and  matrix  degradation  can  worsen  tissue  injury.  A  dual  responsive-therapeutic  block  copolymer  was  developed,  leveraging  enzyme-responsive  peptides  for  targeted  delivery  to  inflamed  cardiac  tissue,  while  utilizing  the  PLP  architecture  to  protect  and  deliver  a  therapeutic  peptide  that  modulates  inflammatory  enzymes.  In  vivo  studies  in  a  murine  MI  model  demonstrated  selective  PLP  accumulation  at  the  injury  site  with  minimal  off-target  distribution,  suppressed  MI-related  gene  expression,  and  modulation  of  extracellular  matrix  remodeling.  These  findings  support  the  potential  of  PLPs  as  targeted,  early-intervention  therapies  for  cardiovascular  disease.Overall,  this  work  highlights  the  potential  of  bioinspired  drug  delivery  systems  to  overcome  key  limitations  of  conventional  therapeutics.  By  combining  structural  biomimicry  with  precision  targeting,  these  platforms  offer  promising  strategies  for  treating  cancer  and  cardiovascular  diseases,  with  the  potential  for  clinical  translation.
■590    ▼aSchool  code:  0163.
■650  4▼aOrganic  chemistry
■650  4▼aPolymer  chemistry
■650  4▼aBiochemistry
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■650  4▼aPharmaceutical  sciences
■653    ▼aDrug  delivery
■653    ▼aHuman  serum  albumin
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■653    ▼aProtein-like  polymers
■653    ▼aStimuli-responsive  polymers
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■690    ▼a0652
■690    ▼a0572
■71020▼aNorthwestern  University▼bChemistry.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-06B.
■790    ▼a0163
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17359650▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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