Mechanisms for Tuning Engineered Nanomaterials to Enhance Radiation Therapy of Cancer.

Engineered nanomaterials that produce reactive oxygen species on exposure to X- and gamma-rays used in radiation therapy offer promise of novel cancer treatment strategies. Similar to photodynamic therapy but suitable for large and deep tumors, this new approach where nanomaterials acting as sensitizing agents are combined with clinical radiation can be effective at well-tolerated low radiation doses. Suitably engineered nanomaterials can enhance cancer radiotherapy by increasing the tumor selectivity and decreasing side effects. Additionally, the nanomaterial platform offers therapeutically valuable functionalities, including molecular targeting, drug/gene delivery, and adaptive responses to trigger drug release. The potential of such nanomaterials to be combined with radiotherapy is widely recognized. In order for further breakthroughs to be made, and to facilitate clinical translation, the applicable principles and fundamentals should be articulated. This review focuses on mechanisms underpinning rational nanomaterial design to enhance radiation therapy, the understanding of which will enable novel ways to optimize its therapeutic efficacy. A roadmap for designing nanomaterials with optimized anticancer performance is also shown and the potential clinical significance and future translation are discussed

Precipitation of spherical calcium carbonate particles in the gas-liquid system

CaC03 strącano podczas karbonatyzacji roztworu zawierającego CaCl2, i trietanoloaminę (TEA). Dla stężeń TEA w zakresie od 0,1 do 0,25 mol/dm otrzymano kuliste cząstki kalcytu z niewielką domieszką cząstek sześciennych o średniej średnicy około 17µm. Mieszane cząstki kalcytu i waterytu były wytwarzane, gdy stężenie TEA wynosiło 0,3 mol/dm3. Wielościenne cząstki kalcytu o średniej średnicy 6µm otrzymywano podczas precypitacji prowadzonej z roztworu TEA wcześniej nasyconego C02.Calcium carbonate was precipitated during carbonation of solution containing CaCl33. A mixture of calcite and vaterite was formed when the concentration of TEA was 0.3 mol/dm3. Polyhedral calcite particles with the diameter of 6 µm were obtained in TEA solution previously saturated with C02

Precipitation of calcium carbonate particles in a gas-liquid system in the presence of selected saccharides

Węglan wapnia strącano podczas karbonatyzacji roztworów zawierającego chlorku wapnia i amoniak. Procesy prowadzono w roztworach o pH powyżej 9. Jako dodatki wpływające na przebieg precypitacji stosowano glukozę lub sacharozę o stężeniach 15, 30 i 60 mM. Najwolniej precypitacja przebiegała, gdy roztwór zawierał najniższe stężenie glukozy. Wzrost stężenia badanych sacharydów skutkował skróceniem czasu precypitacji. Otrzymane cząstki CaCO3 były mieszaniną waterytu i kalcytu, a dodatek sacharydów spowodował zwiększenie zawartości kalcytu w produktach.Calcium carbonate was precipitated during carbonation of solutions containing calcium chloride and ammonia. The processes were carried out at pH above 9. Glucose or sucrose at concentrations of 15, 30 and 60 mM were used as additives intluencing the course of precipitation. The slowest precipitation was observed in the solution containing the lowest glucose concentration. The increase of saccharides concentration resulted in a shorter precipitation time. The CaCO3 particles consisted of a mixture of vaterite and calcite, and the saccharides addition increased the calcite content in products

Calcium carbonate particles formation in a gas-liquid system with organic additives

Otrzymywano węglan wapnia w reakcji CO2 z Ca(OH)2. Do mieszaniny reakcyjnej dodawano glikol etylenowy, glicerol lub n-butanol. Cząstki CaCO3 strącane w obecności substancji organicznych były mniejsze niż powstałe w wyniku procesu prowadzonego tylko w mieszaninie reagentów w wodzie. Najmniejsze cząstki CaCO3 otrzymywano w obecności glicerolu, wówczas średnia średnica cząstek wynosiła 3,1 μm dla reakcji prowadzonej w układzie gaz - roztwór, a 4,6 μm w układzie gaz - zawiesina.Calcium carbonate particles were obtained as a result of CO2 with Ca(OH)2 reaction Ethylene glycol, glycerol or n-butanol were added to reaction mixture. CaCO2, particles in case of precipitation with organic compounds were smaller than those obtained in the process conducted without additives. The finest CaCO3crystals were formed if glycerol was added. In such case the mean diameter of CaCO3 particles was equal to 3.1 μm, if reaction took place in the gas — solution system, and 4.6 μm in the gas — suspension system