Method Article

מגנטי תרמי רגיש פולי ( N -isopropylacrylamide) מבוססי microgels עבור מגנטית מופעל מבוקר שחרור

DOI:

10.3791/55648

⸱

July 4th, 2017

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Institute of Polymer Science and Engineering, National Taiwan University, 2Department of Materials Engineering, Ming Chi University of Technology, 3Department of Metallurgy and Materials Engineering, Bandung Institute of Technology and Science, 4Department of Chemical Engineering, National Taiwan University, 5Department of Materials Science and Engineering, National Taiwan University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כתב יד זה מתאר את הכנה של מיקרוגלים מגנטיים רגישים תרמית באמצעות תחליב המושרה טמפרטורה ללא תגובה כימית. אלה microgels רגישים היו מסונתז על ידי ערבוב של פולי (Niisopropylacrylamide) (PNIPAAm), polyethylenimine (PEI) ו Fe 3 O 4- NH 2 חלקיקים עבור שימוש פוטנציאלי מגנטית מופעלת תרופה משוחרר.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מגנטי ו רגיש תרמית פולי (Nisopropylacrylamide) (PNIPAAm) / Fe 3 O 4 -NH 2 microgels עם encorulated נגד סרטן התרופה כורכומין (Cur) נועדו ו מפוברקות עבור שחרור מופעלות מגנטית. PNGAAm מבוססי microgels מגנטיים עם מבנה כדורית הופקו באמצעות תחליב המושרה טמפרטורה ואחריו עם crosslinking פיזית על ידי ערבוב PNIPAAm, polyethylenimine (PEI), ו Fe 3 O 4- NH 2 חלקיקים מגנטיים. בגלל פיזור שלהם, Fe 3 O 4- NH 2 חלקיקים היו מוטבע בתוך מטריצת הפולימר. קבוצות אמין שנחשפו על Fe 3 O 4- NH 2 ו PEI משטח נתמך על מבנה כדורית על ידי crosslinking פיזית עם קבוצות amide של PNIPAAm. הידרופובי נגד סרטן סרטן כורכום יכול להיות מפוזרים במים לאחר אנקפסולציה לתוך microgels. המיקרוגל התאפייןעל ידי מיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים (TEM), ספקטרוסקופית אינפרא אדום אינפרא אדום (FT-IR), ו UV- ויס ניתוח ספקטרלי. יתר על כן, שחרור מופעלת מגנטית נחקר תחת שדה מגנטי חיצוני בתדר גבוה (HFMF). "פרץ התפרצות" משמעותי של כורכומין נצפתה לאחר החלת ה- HFMF על המיקרו-גלגלים עקב השפעת החימום המגנטי (היפרתרמיה). כתב היד מתאר את שחרור מבוקר המופעל מגנטית של Cur-PNIPAAm / Fe 3 O 4 -NH 2 כורכומין מצופה, אשר יכול להיות מיושם פוטנציאלי לטיפול בגידולים.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הידרוגים הם תלת ממדיים (3D) רשתות פולימריות אשר לא יכול להמיס אבל יכול להתנפח פתרונות מימיים 1 . רשתות פולימריות יש תחומים הידרופילית (אשר יכול להיות hydrated כדי לספק את מבנה הידרוג), וקונפורמציה צולבות (אשר יכול למנוע את קריסת הרשת). שיטות שונות נחקרו להכנת ההידרוגלים, כגון פילמור תחליב, קופולימריזציה אניוני, crosslinking של רשתות פולימר שכנות, ופולימריזציה מיקרו פליטת הפוך 2 . פיסיקלית וכימית cross- המקשרים הם הציגו באמצעות שיטות אלה כדי להשיג הידרוגראל יציבה מבנית 1 , 3 . כימית crosslinking בדרך כלל דורש את ההשתתפות של....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. סינתזה של שינוי פני השטח, מים מתפזרים, חלקיקים מגנטיים, Fe 3 O 4 ו Fe3O4-NH 2

  1. הוסף 14.02 גרם של FeCl 3 , 8.6 גרם של FeCl 2 · 4H 2 O ו 250 מ"ל מים כוס 500 מ"ל.
  2. חבר את הרוטור ואת הבקר כדי להגדיר ערבוב מכני. מערבבים את הפתרון בסל"ד 300 למשך 30 דקות בטמפרטורת החדר (RT).
  3. הוסף 25 מ"ל של אמוניום הידרוקסיד (33%) לתוך הפתרון ב RT ולשמור ערבוב (300 סל"ד) למשך 30 דקות. שמור את הכוס פ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

סכמטי עבור סינתזה של PNIPAAm / PEI / Fe 3 O 4 -NH 2 microgels מוצג באיור 1 . TGA הוחל על מנת להעריך את ההרכב היחסי של התרכובת האורגנית כנגד המיקרוגל כולו. מאז רק את המתחם האורגני PNIPAAm ניתן לשרוף, ההרכב היחסי של PNIPAAm ו Fe 3 O 4 (או Fe 3 O 4- NH 2 ) נקבע והוא מוצג בטבלה 1 . מדוע PNIPAAm / Fe 3 O .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

השלבים החשובים ביותר של ההכנה הם בפרוטוקול סעיף 2, עבור סינתזה של microgels מגנטיים על ידי תחליב תרמו המושרה. כפי שניתן לראות בתרשים 2 (תמונות TEM), מבנה כדורית של microgels יכול להישמר ב RT (נמוך יותר LCST) בשל crosslinking פיזית הנובעת H- מליטה חזקה בין PNIPAAm (קבוצות amide), PEI (קבוצות amine) ו Fe 3 O 4- NH 2 (amine קבוצות). בהתבסס על ההשוואה בתרשים 4 , המיקרו-מגנטים המפוזרים היטב בטמ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אין למחברים שום דבר לגלות.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה כספית על ידי משרד המדע והטכנולוגיה של טייוואן (MOST 104-2221-E-131-010, MOST 105-2622-E-131-001-CC2), ונתמך באופן חלקי על ידי המכון למדעי האטום והמולקולה, אקדמיה סיניקה.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
פולי (N-איזופרופילאקרילאמיד)Polyscience, Inc21458-10מגה-וואט ~ 40,000
(3-אמינופרופיל) טרימתוקסילןסיגמא-אולדריץ'440140> 99
ברזל (II) כלוריד טטרהידראטסיגמא-אולדריץ'4493999%
ברזל (III) כלורידסיגמא-אולדריץ'15774097%
כורכומיןסיגמא-אולדריץ'
אמוניה הידרוקסידפישר כימיA/3240/PB1535%
פוספט חוצץמלח סיגמא-אולדריץ'806552pH 7.4, נוזלי, פוליאתילנימין מסונן סטרילי
(PEI)סיגמא-אולדריץ'P314350% (w/v) במים
שדה מגנטי בתדר גבוה (HFMF)Lantech Industrial Co., Ltd., טייוואןLT-15-8015 קילו וולט, 50–
ספקטרופוטומטריה אולטרה סגולהThermo Scientific Co.Genesys
(TEM)JEM-2100JEOL
פורייה טרנספורמציה ספקטרוסקופיה אינפרא אדום (FTIR)PerkinElmerSpectrum 100
מנתח תרמוגרבימטריPerkinElmerPyris 1
משבש תאים אולטרסאונדHielscher UltrasonicsUP50H
% 00280590 100 קילו-הרץ מיקרוסקופ אלקטרונים העברת

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hennink, W. E., van Nostrum, C. F. Novel crosslinking methods to design hydrogels. Adv Drug Deliv Rev. 64, 223-236 (2012).
  2. Ma, L., Liu, M., Liu, H., Chen, J., Cui, D. In vitro cytotoxicity and drug release properties of pH- and temperature-sensitive c....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Magnetic MicrogelsPNIPAAm MicrogelsCurcumin ReleaseHigh Frequency Magnetic FieldTransmission Electron MicroscopyFourier Transform Infrared SpectroscopyUV Vis Spectral AnalysisTemperature induced EmulsionPhysical CrosslinkingMagnetically Triggered Release

Related Articles