Dieses Protokoll beschreibt eine einfache Herstellungsmethode für Gold-Nanopartikel integriert fotoempfindlichen Liposome mit den im Handel erhältlichen Materialien. Es zeigt auch, wie die Mikrobläschen Kavitationsprozess der synthetisierten Liposomen bei der Behandlung von gepulsten Laser zu messen.
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Methodenartikel
Synthese von Gold-Nanopartikeln Integrated Photo-responsive Liposomen und Messung ihrer Mikroblasen Kavitation auf Pulse Laseranregung
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Photoresponsive Nanopartikel (NPs) haben aufgrund ihres Potenzials bei der räumlichen, zeitlichen und Dosiskontrolle der Wirkstofffreisetzung beträchtliche Aufmerksamkeit erhalten. Die meisten der relevanten Technologien befinden sich jedoch noch im Entwicklungsprozess und sind für Kliniken nicht beschaffbar. Hier beschreiben wir eine einfache Herstellung dieser photoresponsiven NPs mit kommerziell erhältlichen Gold-NPs und thermoresponsiven Liposomen. Calcein wird als Modellmedikament verwendet, um die Verkapselungseffizienz und das kinetische Freisetzungsprofil nach Wärme-/Lichtstimulation zu bewerten. Schließlich zeigen wir, dass diese photogetriggerte Freisetzung auf die Membranauflockerung zurückzuführen ist, die durch Mikroblasenkavitation verursacht wird, die mit Hydrophon gemessen werden kann.
Einleitung
Die Möglichkeit, Arzneimittel-Freisetzung durch externe Stimuli ausgelöst wird eine attraktive Möglichkeit, die Drogen in räumlich, zeitlich-und Dosierung gesteuerten Moden mit maximierter Spezifität und minimalen Nebenwirkungen zu liefern. Unter einer Vielzahl von exogenen Stimuli reagierende Systeme (Licht, Magnetfeld, Ultraschall, Mikrowellen-Strahlung), lichtgesteuerten Plattformen sind attraktiv, wegen ihrer Nicht-Invasivität, Einfachheit und Anpassungsfähigkeit in den Kliniken. 1 Umfangreiche Forschung in den letzten zehn Jahren eine Vielzahl von Plattformtechnologien, wie beispielsweise im nahen Infrarot-Licht verantwortlich Gold (Au) Nanokäfige bes....
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Protokoll
1. Vorbereitung
- Saubere 100 ml Rundkolben mit Königswasser (1 Teil konzentrierter Salpetersäure (HNO3) und 3 Teilen konzentrierter Salzsäure (HCl)) und waschen Sie die Flaschen mit DI-Wasser. Autoklavieren der Kolben und trocknen Sie sie in einem Heißluftofen bei 100 ° C für 15 min. Wickeln Sie und speichern Sie die sterile Fläschchen bis zur Verwendung.
- Sterilisieren des Hand Mini-Extruder Satz mit 70% Ethanol.
- Schalten Sie den Rotationsverdampfer und stellen Sie die Temperatur des heißen Wasserbad und den Kühlturm bei 37 ° C und 4 ° C auf.
- Vorbereitung 60 mM Calcein Stammlösung durch Auflösen von 374 mg von Calcei....
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Ergebnisse
10: 4 oder 7,95: 0,65: Liposomen wurden in einem Molverhältnis von 86 ein herkömmliches Dünnfilm Hydratation Technik mit DPPC, MPPC und DSPE-PEG2000 aufgestellt. 1,39 mg / ml 12 Die Größe der Gold-Nanopartikel ist entscheidend, das Licht zu ermitteln, Umwandlungswirkungsgrad während des folgenden Laseranregung Experiment zu erhitzen. Kleiner die Größe von Gold-Nanopartikeln, höher ist die Wandlereffizienz. 13 So 5 nm Gold-Nanopartikeln, die kleinsten Proben des Anbi.......
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Diskussion
Dünnfilmflüssigkeitszufuhr ist das herkömmliche Verfahren zur Herstellung von Liposomen. Organische Lösemittel (Chloroform in diesem Fall) wurden zuerst verwendet, um die Lipide zu lösen und dann bei 37 ° C in einem Rotationsverdampfer entfernt, um einen Lipid-Dünnfilm auf dem Kolben zu erzeugen. Dieser Lipidfilm wurde mit der wässrigen Lösung hydratisiert 60 mM Calcein und 5 nm Gold-Nanopartikeln enthält. Während des Hydrationsvorganges wurde die Temperatur etwa 50 ° C gehalten und der Kolben wurde ständig gerührt, ind.......
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Offenlegungen
Kein Interessenkonflikt deklariert.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde teilweise durch die Tier-1-Academic Research Fonds von Singapur Bildungsministerium (RG 64/12 zu CX) und NTU-Northwestern Institut für Nanomedizin unterstützt.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 1,2-Dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholin (DPPC) | Avanti Polare Lipide (Alabama, USA) | 850355P | Pulver, lagern bei -20 &de; C |
| 1-Palmitoyl-2-hydroxy-sn-glycero-3-phosphocholin (MPPC) | Avanti Polare Lipide (Alabama, USA) | 855675P | Pulver, lagern bei -20 &de; C |
| 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanol-amin-N-[methoxy(polyethylenglykol)-2000] (Ammoniumsalz) (DSPE-PEG2000) | Avanti Polare Lipide (Alabama, USA) | 880120P | Pulver, lagern bei -20 ° C |
| Gold Nanopartikel | Sigma Aldrich | 752568-100mL | 5 nm-Partikel, stabilisiert bei 0,1/nbsp; mM PBS |
| Calcein | Sigma Aldrich | C0875-10g | 60 mM, pH 7,4 (einstellbar mit NaOH) |
| phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS) | Sigma Aldrich | P5493 | 0,1 mM, pH 7,4 |
| Doppeltes destilliertes Wasser | Millipore Milli-DI Wasseraufbereitungssystem | ||
| Triton X100 | Sigma, Life Sciences | X-100 | Zum Aufbrechen der Liposomen zur Berechnung der Gesamtverkapselung |
| Rotavapor | Büchi (Schweiz) | R 210 | Für die Lipososme-Aufbereitung |
| Heizbad | Buchi (Schweiz) | B 491 | Für die Lipososme-Aufbereitung |
| Vakuum-Controller | Büchi (Schweiz) | V-850 | Wird für die Lipososme-Aufbereitung |
| verwendet Vakuumpumpe | Büchi (Schweiz) | V-700 | Wird für die Lipososme-Aufbereitung |
| verwendet Rezirkulationsbad mit Temperaturregler | Polyscience | Wird für die Lipososme-Aufbereitung | |
| verwendet Mini-Extruder-Baugruppe mit Heizblock | Avanti Polar Lipids (Alabama, USA) | 610000 | Wird für die Extrusion von Liposomen |
| verwendet Spritzen, 1.000 μ l | Avanti Polar Lipids (Alabama, USA) | 610017 | Wird für die Extrusion von Liposomen |
| verwendet Polycarbonat-Filtermembran, 200 nm | Whatmann | 800281 | Wird für die Extrusion von Liposomen verwendet |
| Support | Avanti Polar Lipids (Alabama, USA) | 610014 | Wird für die Extrusion von Liposomen |
| verwendet PD 10 Entsalzung von Coulums, Sephadex G-25 Medium | GE Healthcare, Life Sciences | 17-0851-01 | Wird verwendet, um die Liposomen |
| zu reinigen Zentrifuge | Sigma Laborzentrifugen | 3K30 | Zur Konzentration der liposomalen Lösung |
| Rotor | Sigma | 19777-H | Zur Konzentration der liposomalen Lösung |
| Zetasizer | Nano ZS Malvern | Wird zur Bestimmung der Liposomengröße und des Zetapotentials | |
| verwendet UV-Sichtbares Spektralphotometer | Shimadzu | UV-2450 | Wird verwendet, um die Absorption der Proben zu messen |
| Fluoreszenzspektrofluorometer | Molekulare Bauelemente | SpectraMax M5 | Zur Messung der Fluoreszenzemission der |
| Proben Nd:YAG Laser | NewWave Research | 532 nm; Maximale Leistung: 17 Mj; Breite: 406 Nsec; Verwendet für die Probenbestrahlung | |
| HNR Hydrophon | ONDA | HNR-1000 | mm Durchmesser und 450 nV / Pa Empfindlichkeit, Geeigneter Arbeitsfrequenzbereich: 0,25-10 & nbsp; Mhz; Kalibrierung: 50 mV/Balken; Zur Messung der akustischen Signale |
| Digitales Oszilloskop | LECORY - Wave Runner 64Xi-A | Frequenz: 600 MHz; Maximale Abtastrate: 10 Gs/sec (bei zwei Kanälen); Wird verwendet, um die gemessenen akustischen Signale aufzuzeichnen |
Referenzen
- McCoy, C. P., et al. Triggered drug delivery from biomaterials. Expert Opin. Drug Deliv. 7 (5), 605-616 (2010).
- Yavuz, M. S., et al. Gold nanocages covered by smart polymers for controlled release with near-infrared light. Nat. Mater. 8
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Nachdrucke und Genehmigungen
