Summary
Los polimerosomas son vesículas poliméricas autoensambladas que se forman en formas esféricas para minimizar la energía libre de Gibb. En el caso de la administración de fármacos, las estructuras más alargadas son beneficiosas. Este protocolo establece métodos para crear polimerosomas más parecidos a varillas, con relaciones de aspecto alargadas, utilizando sal para inducir presión osmótica y reducir los volúmenes internos de vesículas.
Abstract
Los polimerosomas son vesículas bicapa unidas a la membrana creadas a partir de copolímeros de bloque anfifílico que pueden encapsular cargas útiles hidrofóbicas e hidrófilas para aplicaciones de administración de fármacos. A pesar de su promesa, los polimerosomas tienen una aplicación limitada debido a su forma esférica, que no es fácilmente absorbido por las células, como lo demuestran los científicos de nanopartículas sólidas. Este artículo describe un método a base de sal para aumentar las relaciones de aspecto de los polimerosomas esféricos basados en poli(etilenglicol) (PEG). Este método puede alargar los polimerosomas y, en última instancia, controlar su forma final mediante la adición de cloruro de sodio en diálisis posterior a la formación. La concentración de sal puede variar, como se describe en este método, en función de la hidrofobicidad del copolímero de bloque que se utiliza como base para el polimersoma y la forma objetivo. Las nanopartículas alargadas tienen el potencial de dirigirse mejor al endotelio en vasos sanguíneos de mayor diámetro, como las venas, donde se observa la marginación. Este protocolo puede ampliar las aplicaciones terapéuticas de nanopartículas mediante la utilización de técnicas de elongación en conjunto con los beneficios de doble carga y circulación prolongada de los polimerosomas.
Introduction
La modulación de la forma es una forma relativamente nueva y eficiente de mejorar la administración de fármacos mediados por nanopartículas. El cambio en la morfología no solo aumenta el área de superficie de las partículas, lo que a su vez permite una mayor capacidad de carga, sino que también tiene implicaciones en todos los ámbitos para mejorar la estabilidad, el tiempo de circulación, la biodisponibilidad, la orientación molecular y la liberación controlada1. Los polimerosomas, la nanopartícula de enfoque en este método, tienden a autoensamblarse termodinámicamente en una forma esférica, que ha demostrado ser poco práctica en la absorción celular y se detecta más fácilmente en el sistema inmunológico como un cuerpo extraño. Ser capaz de alargar la estructura en un prolato o una varilla permitirá al portador de la droga evadir los macrófagos imitando a las células nativas y entregar con más éxito a su objetivo deseado2,3,4,5,6,7. Los beneficios significativos de los polimerosomas, incluida la protección de las cargas útiles unidas a la membrana, la capacidad de respuesta a los estímulos de la membrana y la encapsulación dual de medicamentos hidrófilos e hidrófobos8,9,10,que los convierten en candidatos fuertes para la administración de medicamentos se mantienen durante la modulación de la forma.
Hay muchos métodos diferentes para modular las formas de los polimerosomas, y cada uno viene con sus respectivas ventajas y desventajas. Sin embargo, la mayoría de estos métodos se dividen en dos categorías: cambio de presión osmótica impulsada por solvente y presión osmótica impulsada por sal11. Ambos enfoques tienen como objetivo superar la energía de flexión presente después de que los polimerosomas se forman en forma de equilibrio esférico. Al introducir un gradiente de presión osmótica, los polimerosomas pueden ser forzados a doblarse en estructuras alargadas a pesar de las fuertes energías de flexión11,12.
El método basado en solventes explora el cambio de forma inspirado en el trabajo de Kim y van Hest13. Plastificados polimerosomas en una mezcla de solvente orgánico y agua para atrapar los solventes orgánicos en la membrana de la vesícula y expulsar el agua del núcleo de la vesícula. Eventualmente, el volumen interno de la partícula es tan bajo que se alarga. Si bien este método ha demostrado ser prometedor, carece de practicidad. Este método requiere diferentes disolventes para cada columna vertebral polimérica individual involucrada en la modulación. Por lo tanto, no es ampliamente aplicable para promover el cambio de forma. Por el contrario, el método a base de sal es uniforme y utiliza un controlador universal que puede introducir presión osmótica a muchos polimerosomas basados en copolímeros de bloque.
Este proyecto utiliza el método a base de sal introducido por L'Amoreaux et al14. Este protocolo implica dos rondas de diálisis. Uno tiene como objetivo purificar y solidificar poli(etilenglicol)-b-poli(ácido láctico) (PEG-PLA) polimersomas mediante la eliminación de disolvente orgánico que puede haber quedado atrapado en la bicapa durante la producción, y uno que promueve el cambio de forma. El segundo paso de diálisis introduce una solución de NaCl de 50 mM que crea un gradiente de presión osmótica para impulsar el cambio de forma. Este método es apoyado por Salva et al., quienes señalan que el estrés hipertónico en una solución hará que la vesícula se encoja15. Este método se basa en un método14 publicado anteriormente que analiza dos polimerosomas diferentes a base de poliéster y varios gradientes de sal de 50-200 mM NaCl. Los poliésteres se utilizan debido a su biocompatibilidad y biodegradación. El gradiente de sal tiene efectos variables en la forma dependiendo de la hidrofobicidad de la columna vertebral del copolímero de bloque. Se puede utilizar para crear prolatos, bastones y estomatocitos. Este método impulsado por sal fue elegido debido a la facilidad de replicación y versatilidad experimental.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Formación de polimersomas esféricos utilizando un método de inyección de disolvente
- Disolución de poliésteres en disolvente orgánico
NOTA: Solo se debe disolver un poliéster en su respectivo disolvente orgánico a la vez para formar polimerosomas.- Disolver poliésteres PEG-PLA o PEG-b-poly(ácido láctico-co-glicólico) (PEG-PLGA) en dimetilsulfóxido (DMSO) a una concentración del 1,5% en peso. En concreto, disolver 0,015 g de poliéster seleccionado en 1 mL de DMSO (15 mg/mL). La disolución completa del polímero puede requerir períodos de hasta 15 minutos de vórtice.
- Mientras el poliéster se disuelve en disolvente orgánico, configure el aparato de inyección de disolvente de acuerdo con la Figura 1.
- Coloque una placa de agitación directamente debajo de la bomba de jeringa vertical. Coloque un vial de vidrio de 5 ml con 1 ml de agua desionizada tipo II y una barra de agitación en miniatura en la placa de agitación.
- Ajuste la altura de la bomba de la jeringa para permitir que la punta de la aguja se sumerja completamente en agua desionizada tipo II.
- Fije la velocidad de perfusión de la bomba de jeringa a 5 μL/min.
NOTA: Si se utiliza una bomba de jeringa de pequeño volumen, el adaptador con la jeringa se puede configurar en un soporte de anillo. Si se utiliza una bomba de jeringa de gran volumen, la bomba se puede colocar verticalmente en un gato de laboratorio para ajustar la altura.
- Realice la inyección de disolvente extrayendo el disolvente orgánico y la solución de poliéster (paso 1.1.1) en una aguja de 27 G con una longitud de aguja de 1/2".
- Coloque la aguja en la bomba de la jeringa y asegúrese de que esté completamente segura. Ajuste el bloque del empujador para tocar el extremo del émbolo de la jeringa.
- Encienda la placa de agitación para que el agua gire a 100 rpm y luego inicie la bomba de la jeringa.
- Una vez que la bomba de la jeringa haya infundido completamente el disolvente orgánico y el polímero en el agua de agitación, retire de la barra de agitación y taple el vial de vidrio.
- Caracterizar los polimerosomas mediante dispersión dinámica de la luz (DLS).
- Tome 1 ml de agua, ahora con un pequeño porcentaje de disolvente orgánico y polímero, y colóquela en una cubeta de 1 ml.
- Usando la configuración de la Tabla 1,realice DLS colocando una cubeta de 1 mL en el sistema y configure la ejecución. Lea y recoja el diámetro ponderado por intensidad del polimersoma y el índice de polidispersidad (PDI).
NOTA: Una cubeta de plástico funciona bien en este caso, ya que la cantidad de disolvente orgánico es muy baja. Sin embargo, una cubeta de vidrio también funcionará si existe alguna inquietud.
- Confirmar la formación de polimersomas esféricos utilizando microscopía electrónica de transmisión (TEM) y microscopía electrónica de barrido (SEM).
- Optimizar los protocolos TEM y SEM en función de los equipos disponibles. Se obtuvieron resultados representativos a 120 kV en el TEM y 5,0 kV en el SEM.
- Si los polimerosomas no son visibles usando EM, aplique acetato de uranilo como una mancha de fondo.
NOTA: Los detalles sobre las imágenes TEM y SEM para la modulación de la forma de los polimerosomas a base de poliéster se pueden encontrar en la referencia14. La información sobre las técnicas de microscopía electrónica para nanopartículas blandas se detalla en la referencia16.
2. Diálisis para eliminar el disolvente orgánico
- Lave una membrana de diálisis de 300 kDa de acuerdo con los protocolos proporcionados por el fabricante.
- Agregue 1 ml de solución de polimersoma en el depósito del dispositivo de diálisis.
- Coloque el dispositivo de diálisis en un beaker de 250 ml con 150 ml de agua desionizada tipo II en una placa de agitación. Ajuste la placa de agitación a una velocidad que permita un movimiento suave del dispositivo de diálisis y deje remover durante la noche.
NOTA: Si se forma un vórtice durante la diálisis, la velocidad debe disminuir. - Después de completar la diálisis, extraiga la solución polimersómica de 1 ml del dispositivo de diálisis. Caracterizar la solución polimersómica, siguiendo el paso 1.5.
NOTA: La recopilación de esta información es relevante para determinar el éxito del protocolo de modulación de forma, ya que se debe poder identificar un aumento en la PDI si el polimerosoma ha sido alargado.
3. Diálisis contra gradientes de sal
- Cree 150 ml de tampón de sal deseado, con una concentración de cloruro de sodio de 50 mM, 100 mM o 200 mM basada en las propiedades polimersómicas finales deseadas. En general, el aumento de la concentración de sal conduce a un aumento de la elongación del polimerosoma.
- Tome la solución de polimersoma que fue dializada y caracterizada y vuelva a colocar en el dispositivo de diálisis. Coloque el dispositivo de diálisis cargado en 150 ml de la solución salina deseada y deje remover suavemente durante 18 h.
NOTA: Los polimerosomas modulados por forma se pueden almacenar y mantener su forma en una solución isotónica durante períodos de hasta 7 días.
4. Caracterización del polimersoma modulado por la forma
- Después de la modulación de la forma, realice la caracterización del polimersoma a través de DLS, TEM y SEM. Si los polimerosomas no son visibles usando EM, aplique acetato de uranilo como una mancha de fondo.
- Realice mediciones de DLS como se describe en el paso 1.5, prestando especial atención a las mediciones de PDI en comparación con los polimerosomas esféricos, ya que un cambio en PDI sugiere un cambio de forma efectivo en los polimerosomas.
- Asegurar el uso de controles apropiados para la obtención de imágenes, especialmente polimerosomas no modulados por forma, para garantizar el éxito del método.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
La Tabla 2 presenta los resultados esperados al seguir el paso 1 del protocolo. Tenga en cuenta que dmSO se utiliza como disolvente tanto para PEG-PLA como para PEG-PLGA en la formación de polimerosomas. La desviación de este disolvente es posible, ya que otros disolventes miscibles en agua disolverán los copolímeros, pero se espera que cambien los resultados. Se espera que la PDI sea inferior a 0,2, lo que indica la formación de polimerosomas monodispersos17. Tenga en cuenta que el aumento de la hidrofobicidad conduce a una mayor desviación tanto en el diámetro del polimerosoma como en la PDI. Si al ejecutar el protocolo, los diámetros de los polimerosomas varían dramáticamente de los reportados en esta tabla; el culpable más típico es una baja concentración de nanopartículas, mostrada por una baja tasa de recuento para esa muestra.
La Figura 2 muestra la aparición de polimerosomas no modulados por forma antes de la adición de gradientes de sal. Aquí se presentan resultados representativos de polímeros basados en PEG-PLA siguiendo el paso 1 del protocolo. Independientemente del copolímero de bloque utilizado, el TEM debe indicar una estructura esférica general, con una línea exterior más gruesa, indicativa de una membrana. Sin NaCl, los polimerosomas PEG-PLA se presentan como estructuras esféricas en SEM con una capa exterior de PEG similar a un cepillo observada a través de la presentación de la superficie rugosa.
La Figura 3 muestra los cambios esperados en los polimerosomas después de la diálisis (paso 2). Independientemente de la concentración de disolvente orgánico utilizada en la formación de polimerosomas, la diálisis de una hora en agua para eliminar el disolvente conducirá al mismo diámetro promedio general, con la eliminación de disolvente disminuyendo el diámetro del polimersoma. Cuando se utilizan concentraciones iniciales más grandes de disolvente orgánico, se esperan disminuciones de diámetro más grandes.
La Figura 4 proporciona resultados representativos de DLS después del cambio de forma (paso 4). La Figura 4A muestra que al hacer polimerosomas PEG-PLA, se esperan cambios modestos en la PDI, lo que podría indicar un cambio en la forma, pero requiere imágenes para confirmar qué formas específicas se están formando con los polimerosomas. La dialización de polimerosomas PEG-PLA frente a NaCl de 50 mM puede conducir a la formación de prolatos con relaciones de aspecto en torno a 2, aunque este no es un resultado consistente, demostrado por una gran desviación en PDI14. Mayores concentraciones de sal pueden conducir a la formación de formas más parecidas a los estomatocitos, lo cual es consistente con la literatura actual18. Al dialización de polimerosomas PEG-PLGA, que son ligeramente más hidrófobos que los polimerosomas PEG-PLA, contra la sal, el aumento de la PDI es más consistente con el alargamiento, con todos los gradientes de sal explorados que conducen a un aumento de la PDI. Tener un cambio en la PDI (ΔPDI) por encima de uno es alentador hacia la formación de polimerosomas alargados. Una vez más, las imágenes deben usarse para confirmar qué formas se están creando. La Figura 4B muestra que se deben observar resultados similares cuando se usa un gradiente de sal de 50 mM para causar un cambio de forma, independientemente de la hidrofobicidad del poliéster, mientras que los gradientes de sal de NaCl de 100 mM y 200 mM muestran la tendencia directa de que ΔPDI aumenta con el aumento de la hidrofobicidad del poliéster (es decir, PEG-PLGA debe tener un ΔPDI más alto después de la diálisis salina que PEG-PLA).
La Figura 5 proporciona algunos ejemplos de formas de polimerosomas esperadas al ejecutar el protocolo. Se presentan imágenes TEM representativas de polimerosomas PEG-PLA modulados por forma después de la diálisis en NaCl de 0, 50, 100 o 200 mM. Recordemos que los polimerosomas autoensamblados son menos controlables que las partículas sólidas. Por lo tanto, se espera ver desviaciones en tamaños y formas en cada muestra, que no se observan al modular la forma de nanopartículas más sólidas5,7,19,20,21. El conocimiento de la Figura 4 y la Figura 5 demuestra esto para los polimerosomas PEG-PLA dializadas con 50 mM de NaCl; esta muestra se presenta con estomatocitos y bastones alargados. A medida que la sal aumenta a 100 mM, se observa un mayor número de formación de bastones con un número disminuido de estomatocitos. Finalmente, con diálisis contra NaCl de 200 mM, los polimerosomas PEG-PLA forman prolatos de manera más consistente con relaciones de aspecto modestas (entre 2 y 3). La ejecución de este protocolo conducirá a una distribución de formas de nanopartículas, como es la naturaleza de la nanomedicina autoensamblada.
| Ajuste | Valor |
| Índice de refracción del material | Configura tu material; 1.450 para polímero |
| Dispersante | [NaCl] utilizado; configuración de disolvente complejo en software DLS |
| Temperatura | 25 °C |
| Tiempo de equilibrio | 120 s |
| Ángulo de medición | 173 ° Dispersión trasera |
| Duración de la medición | Automático |
| Procesamiento de datos | Propósito general |
Tabla 1: Parámetros a utilizar al medir el tamaño y el índice de polidispersidad para polimerosomas a través de la dispersión dinámica de la luz antes y después de la modulación de la forma.
| Copomero de bloque de poliéster | Diámetro | PDI | ||||
| d, nm | - | |||||
| PEG-b-PLA | 202.5 | ± | 12.0 | 0.06 | ± | 0.06 |
| PEG-b-PLGA | 139.6 | ± | 25.9 | 0.16 | ± | 0.06 |
| PEG-b-PCL | 320.9 | ± | 98.8 | 0.14 | ± | 0.06 |
Tabla 2: Diámetro medio del polimersoma e índice de polidispersidad después de la inyección de disolvente. Estos datos son típicos de los polimerosomas PEG-PLA y PEG-PLGA después de la inyección con disolvente, siguiendo el paso 1.5. en el protocolo.
Figura 1: Aparato de inyección de disolvente. Creado con BioRender. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: Imágenes TEM y SEM de polimeros esféricos PEG-PLA antes de la diálisis del sal. Para TEM, las partículas esféricas se secaron de una suspensión de NaCl de 0 mM y se tiñeron con acetato de uranilo. Las imágenes TEM se tomaron a un aumento directo de 120 kV/60.000x. Las imágenes SEM fueron tomadas a 5.0 kV. Las imágenes se adaptan de los resultados publicados anteriormente14. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: Polimero esférico basado en PEG-PLA Z-Diámetro promedio durante la diálisis. La diálisis elimina el disolvente orgánico, que solidifica las membranas polimerómicas y disminuye el diámetro del polimersoma, como se demuestra para los polimerosomas basados en PEG-PLA. Esta figura está adaptada de una preimpresión22 y publicada en Nanotechnology14. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4: Cambio esperado de PDI (ΔPDI) para cada polimero a base de poliéster después de la adición de gradientes de sal. (A) ΔPDI versus Concentración de NaCl para cada polimero a base de poliéster. (B) ΔPDI versus Poliéster para cada concentración de NaCl. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5: Imágenes TEM de muestra de polimerosomas PEG-PLA modulados por forma después de ser dializadas contra NaCl de 0, 50, 100 y 200 mM. Para ayudar en la visualización de las formas formadas a través de la diálisis salina, se proporciona una clave en la parte superior de la figura, que denota formas potenciales de esferas (púrpura), varillas (verde), prolatos (naranja) y estomatocitos (rojo). Como es habitual en los sistemas autoensamblados, se forman una variedad de formas y tamaños. Antes de la diálisis salina, las esferas se observan constantemente. El uso de gradientes de cloruro de sodio de 50 mM y 100 mM conduce a una amplia variedad de formas, incluyendo estomatocitos (50 y 100 mM), varillas (50 mM), esferas (100 mM) y prolatos (100 mM) denotados por flechas coloreadas según la clave proporcionada. Finalmente, el uso de un gradiente de cloruro de sodio de 200 mM conduce a la formación de formas principalmente prolatos, con algunos estomatocitos. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Los sistemas autoensamblados son notoriamente incontrolables. Sus propiedades finales, incluyendo tamaño, forma y estructura, son impulsadas por las propiedades hidrofóbicas del anfífilo elegido y el entorno solvente seleccionado. Los copolímeros de bloque anfifílico tienden hacia formas esféricas, lo que minimiza la energía libre de Gibb y conduce al equilibrio termodinámico23,formando así polimerosomas. Debido a su naturaleza de equilibrio, los polimerosomas son significativamente más difíciles de alargar o alterar en forma y, por lo tanto, menos estudiados que las contrapartes de nanopartículas sólidas. El método impulsado por solvente ha sido ampliamente estudiado en conjunto con los polimerosomas basados en PEG-b-poliestireno (PS)12,13,24,25,26,27. Sin embargo, debido a la necesidad de volver a optimizar los protocolos para un enfoque basado en solventes para cada copolímero de bloque utilizado, este método no se ha adoptado ampliamente para cambiar las formas de los polimerosomas hechos de materiales alternativos. Otros métodos utilizados para modular la forma del polimerosoma son altamente específicos de la química del polimerosoma; algunos introducen grupos de perileno24,28 u otros ticuladores29,30,31 para iniciar el colapso y el alargamiento deseados. La especificidad del enfoque del material polimérico limita su aplicabilidad generalizada. Este método utiliza la sal como impulsor para crear un gradiente de presión osmótica entre el agua interna encapsulada en vesículas y el agua salada externa. Esto se puede aplicar de manera más universal que el método alternativo impulsado por solvente, ya que varios polímeros requieren varios solventes para garantizar el éxito en la modulación de la forma. La modulación de la forma a base de sal de los polimerosomas ha funcionado con PEG-b-PS18,poli(dimetil siloxano)-g-poli(óxido de etileno)15,y ahora, con una publicación reciente, polimerosomas a base de poliéster14. El éxito independiente de la química de este método es prometedor para el desarrollo de sistemas de administración de fármacos más específicos. En particular, la aplicabilidad de este enfoque al uso de poliésteres podría tener beneficios biológicos generalizados, ya que estos materiales son biodegradables.
El primer paso de diálisis es crucial. El método de inyección de disolventes de formación de polimersomas utiliza disolventes miscibles en agua que pueden quedar atrapados en la membrana hidrofóbica de los polimerosomas durante la formación, haciendo que sus membranas sean más permeables a cosas como la sal. La diálisis inicial de los polimerosomas formados en agua asegura que el disolvente ha sido eliminado de la columna vertebral del polímero, demostrado por una disminución en el diámetro del polimersoma (Figura 3). Esto hace que el polimerosoma sea menos permeable a las moléculas de sal introducidas en el segundo paso de diálisis, que forma el gradiente de presión a través de la membrana del polimerosoma.
Al crear polimerosomas modulados por forma, se espera que cada muestra posea polimerosomas que sean de varias formas y tamaños. Los beneficios de la administración de fármacos unidos a la membrana, que incluyen, entre otros, la protección de la carga útil, el tiempo de circulación prolongado y el aumento de la absorción celular, superan los inconvenientes de la polidispersidad. Este hecho requiere que las imágenes se tomen en conjunto con los datos DLS cada vez que se preparan los polimerosomas. Se ha observado que un aumento en la PDI denota un cambio de partículas esféricas a no esféricas32, pero aún no se ha identificado una correlación directa entre la ΔPDI y la forma específica. Esto es especialmente importante con concentraciones de sal más bajas, donde hay una gran variabilidad de lote a lote en ΔPDI (Figura 4).
Este método solo se ha aplicado para modular la forma de los dos copolímeros de bloque de poliéster que forman los polimerosomas presentados en este trabajo (PEG-PLA y PEG-PLGA). Otros tipos de sistemas polimerosomas basados en PEG han sido alterados para la forma a través de otros gradientes de sal o gradientes de solvente, que se revisan en otra parte33, aunque no ha habido mucho estudio sobre la modulación de la forma de los sistemas de polimersomas no basados en PEG. Los polimerosomas son el estado de equilibrio de PEG-PLA y PEG-PLGA en este trabajo debido a sus pesos moleculares, que proporcionan fracciones hidrofílicas que conducen a vesículas unidas a la membrana10. Por lo tanto, seguir el método directamente con un polímero alternativo puede producir resultados diferentes. En general, este método se puede utilizar para controlar las formas de polimerosomas autoensamblados notoriamente incontrolables formados a partir de copolímeros de bloque de poliéster.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Los autores no tienen nada que revelar.
Acknowledgments
Este proyecto fue financiado en parte por el Proyecto de los Institutos Nacionales de Salud número 5P20GM103499-19 a través del Programa de Proyecto de Investigación Iniciado por estudiantes. Este trabajo también fue parcialmente apoyado por el Programa de Investigación Creativa de Clemson. También reconocemos a Nicholas L'Amoreaux y Aon Ali que inicialmente trabajaron en la creación de este protocolo, publicando su primer artículo citado aquí14.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 15*45 vials screw thread w/cap attached | Fisherbrand | 9609104000 | |
| Dimethyl Sulfoxide | Fisher Chemical | D128-1 | |
| Dimethyl Sulfoxide | BDH | BDH1115-1LP | |
| Isoremp stirrers, hotplates, and stirring hotplates | Fisher scientific | CIC00008110V19 | |
| LEGATO 130 SYRINGE PUMP | kd Scientific | 788130 | |
| PEG(1000)-b-PLA(5000), Diblock Polymer | Polysciences Inc | 24381-1 | note the molecular weights when replicating |
| Poly(ethylene glycol) (2000) Methyl ether-block-poly(lactide-co-glycolide) (4500) | Sigma aldrich | 764825-1G | note the molecular weights when replicating |
| Single-Use Syringe/BD PrecisionGlide Needle combination, sterile, BD medical | BD medical | BD305620 | Tuberculin |
| Sodium Chloride | BDH | BDH9286 | |
| Zetasizer Nano ZS | Malvern |
References
- Varma, L. T., et al. Recent advances in self-assembled nanoparticles for drug delivery. Current Drug Delivery. 17 (4), 279-291 (2020).
- Salatin, S., Maleki Dizaj, S., Yari Khosroushahi, A. Effect of the surface modification, size, and shape on cellular uptake of nanoparticles. Cell Biology International. 39 (8), 881-890 (2015).
- Baio, J. E., et al. Reversible activation of pH-sensitive cell penetrating peptides attached to gold surfaces. Chemical Communications. 51 (2), 273-275 (2015).
- Zhou, Y., et al. Mesoporous silica nanoparticles for drug and gene delivery. Acta Pharmaceutica Sinica B. 8 (2), 165-177 (2018).
- Champion, J. A., Mitragotri, S.
- Banerjee, A., Qi, J., Gogoi, R., Wong, J., Mitragotri, S. Role of nanoparticle size, shape and surface chemistry in oral drug delivery. Journal of Controlled Release. 238, 176-185 (2016).
- Kolhar, P., et al. Using shape effects to target antibody-coated nanoparticles to lung and brain endothelium. Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (26), 10753-10758 (2013).
- Meng, F., Zhong, Z., Feijen, J. Stimuli-responsive polymersomes for programmed drug delivery. Biomacromolecules. 10 (2), 197-209 (2009).
- Iqbal, S., Blenner, M., Alexander-Bryant, A., Larsen, J. Polymersomes for therapeutic delivery of protein and nucleic acid macromolecules: from design to therapeutic applications. Biomacromolecules. 21 (4), 1327-1350 (2020).
- Discher, D. E., Ahmed, F.
- Seifert, U., Berndl, K., Lipowsky, R. Shape transformations of vesicles: Phase diagram for spontaneous- Curvature and bilayer-coupling models. Physical Review A. 44 (2), 1182-1202 (1991).
- Rikken, R. S. M., et al. Shaping polymersomes into predictable morphologies via out-of-equilibrium self-assembly. Nature Communications. 7, 1-7 (2016).
- Kim, K. T., et al. Polymersome stomatocytes: Controlled shape transformation in polymer vesicles. Journal of the American Chemical Society. 132 (36), 12522-12524 (2010).
- L'Amoreaux, N., Ali, A., Iqbal, S., Larsen, J. Persistent prolate polymersomes for enhanced co-delivery of hydrophilic and hydrophobic drugs. Nanotechnology. 31 (17), 175103 (2020).
- Salva, R., et al. Polymersome shape transformation at the nanoscale. ACS Nano. 7 (10), 9298-9311 (2013).
- Skoczen, S. L., Stern, S. T. Characterization of Nanoparticles Intended for Drug Delivery. Methods in Molecular Biology. 1682, Springer New York. New York, NY. (2018).
- Bhattacharjee, S. DLS and zeta potential - What they are and what they are not. Journal of Controlled Release. 235, 337-351 (2016).
- Men, Y., Li, W., Lebleu, C., Sun, J., Wilson, D. A. Tailoring polymersome shape using the Hofmeister effect. Biomacromolecules. 21 (1), 89-94 (2020).
- Decuzzi, P., et al. Size and shape effects in the biodistribution of intravascularly injected particles. Journal of Controlled Release. 141 (3), 320-327 (2010).
- Liu, Y., Tan, J., Thomas, A., Ou-Yang, D., Muzykantov, V. R. The shape of things to come: Importance of design in nanotechnology for drug delivery. Therapeutic Delivery. 3 (2), 181-194 (2012).
- Tao, L., et al. Shape-specific polymeric nanomedicine: Emerging opportunities and challenges. Experimental Biology and Medicine. 236 (1), 20-29 (2011).
- L'Amoreaux, N., Ali, A., Iqbal, S., Larsen, J. Persistent prolate polymersomes for enhanced co-delivery of hydrophilic and hydrophobic drugs. BioRxiv. , 796201 (2019).
- Chandler, D. Interfaces and the driving force of hydrophobic assembly. Nature. 437 (7059), 640-647 (2005).
- Wong, C. K., Mason, A. F., Stenzel, M. H., Thordarson, P. Formation of non-spherical polymersomes driven by hydrophobic directional aromatic perylene interactions. Nature Communications. 8 (1), (2017).
- Abdelmohsen, L. K. E. A., et al. Shape characterization of polymersome morphologies via light scattering techniques. Polymer. 107, 445-449 (2016).
- Men, Y., et al. Nonequilibrium Reshaping of polymersomes via polymer addition. ACS Nano. 13 (11), 12767-12773 (2019).
- Meeuwissen, S. A., Kim, K. T., Chen, Y., Pochan, D. J., van Hest, J. C. M. Controlled shape transformation of polymersome stomatocytes. Angewandte Chemie. 123 (31), 7208-7211 (2011).
- Wong, C. K., et al. Faceted polymersomes: A sphere-to-polyhedron shape transformation. Chemical Science. 10 (9), 2725-2731 (2019).
- Chidanguro, T., Ghimire, E., Simon, Y. C. Shape-transformation of polymersomes from glassy and crosslinkable ABA triblock copolymers. Journal of Materials Chemistry B. 8 (38), 8914-8924 (2020).
- Van Oers, M. C. M., Rutjes, F. P. J. T., Van Hest, J. C. M. Tubular polymersomes: A cross-linker-induced shape transformation. Journal of the American Chemical Society. 135 (44), 16308-16311 (2013).
- Che, H., et al. Pathway dependent shape-transformation of azide-decorated polymersomes. Chemical Communications. 56 (14), 2127-2130 (2020).
- Haryadi, B. M., et al. Nonspherical nanoparticle shape stability is affected by complex manufacturing aspects: Its implications for drug delivery and targeting. Advanced Healthcare Materials. 8 (18), 11-13 (2019).
- Katterman, C., Pierce, C., Larsen, J. Combining nanoparticle shape modulation and polymersome technology in drug delivery. ACS Applied Bio Materials. , (2021).
