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Methodenartikel

Aufnahme von neuen Lipid-beschichteten Nanopartikeln mit Falcarindiol von humanen mesenchymalen Stammzellen

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DOI:

10.3791/59094

9. Februar 2019

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieser Artikel beschreibt die Verkapselung von Falcarindiol in Lipid-beschichtete 74 nm Nanopartikel. Die zelluläre Aufnahme von Nanopartikeln durch menschliche Stammzellen in Lipid Tröpfchen wird durch fluoreszierende und confocal Imaging überwacht. Nanopartikel werden hergestellt durch die schnelle Injektion Methode des Lösungsmittels verschieben und ihre Größe wird mit der dynamischen Lichtstreuung Technik gemessen.

Zusammenfassung

Nanopartikel sind der Schwerpunkt der ein erhöhtes Interesse an Drug-Delivery-Systeme für die Krebstherapie. Lipid-beschichteten Nanopartikel sind in Struktur und Größe von Low-Density-Lipoproteine (LDLs) inspiriert, weil Krebszellen einen erhöhten Bedarf an Cholesterin haben zu vermehren, und dies wurde als ein Mechanismus für die Bereitstellung von Krebsmedikamenten zu Krebs ausgeschöpft Zellen. Darüber hinaus kann je nach Medikament Chemie, Verkapselung der Drogenkonsums vorteilhaft, Abbau des Medikaments während der Zirkulation in vivo zu vermeiden sein. Dieses Design dient daher in dieser Studie zu fabrizieren Lipid-beschichteten Nanopartikel aus dem Krebsmedikament Falcarindiol, bietet eine potenzielle neue Abgabesystem von Falcarindiol um seine chemische Struktur gegen Abbau zu stabilisieren und zu verbessern ihre Aufnahme von Tumoren. Falcarindiol Nanopartikel, wurden mit einem Phospholipid und Cholesterin Monolage Verkapselung den gereinigten Droge Kern des Teilchens, entworfen. Die Lipid-Monolayer-Beschichtung besteht aus 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), Cholesterin (Chol) und 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[methoxy(polyethylene glycol)-2000] (DSPE PEG 2000) zusammen mit der Leuchtstoffröhre Label DiI (molare Verhältnis von 43:50:5:2). Die Nanopartikel sind hergestellt mit der schnelle Injektion Methode, die eine schnelle und einfache Technik, Nanopartikel durch gutes Lösungsmittel für Anti-Lösemittel Austausch auszufällen. Es besteht aus einer schnellen Injektion einer Ethanol-Lösung, die Nanopartikel-Komponenten in eine wässrige Phase enthält. Die Größe der fluoreszierende Nanopartikel wird mit dynamischen Lichtstreuung (DLS) bei 74.1 ± 6,7 nm gemessen. Die Aufnahme der Nanopartikel ist in humanen mesenchymalen Stammzellen (hMSCs) getestet und abgebildet, mit Fluoreszenz und konfokalen Mikroskopie. Die Aufnahme der Nanopartikel ist in hMSCs, was darauf hindeutet das Potenzial für ein solches stabile Drug Delivery System für Falcarindiol beobachtet.

Einleitung

Lipid-beschichteten Nanopartikel sind ein erhöhtes Interesse hinsichtlich ihrer Funktion als Drug Delivery Systeme für Krebs-Therapie1sehen. Krebserkrankungen haben eine veränderte Lipid-Stoffwechsel Neuprogrammierung2 und ein erhöhter Bedarf an Cholesterin3vermehren. Sie overexpress LDLs1 und nehmen an mehr LDLs als normale Zellen, in dem Maße, in dem ein Krebspatient LDL Graf4noch gehen kann. LDL-Aufnahme fördert aggressive Phänotypen5 was Proliferation und Invasion im Brust-Krebs-6. Eine Fülle von LD....

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Protokoll

1. Nanopartikel-Synthese durch schnelle Lösungsmittel Verschiebung Technik

  1. Richten Sie für die Nanopartikel Vorbereitung Folgendes: einen Block Heizung/Probe Konzentrator, Exsikkator, ein digitales Dosiersystem mit einer 1 mL Spritze mit Glas, ein 12 mL Glasflasche, Magnetrührer, einen magnetischen floh (15 mm x 4,5 mm, in zylindrischer Form mit Polytetrafluorethylen [PTFE] Beschichtung) im Inneren des Glases und eine rotatorische Verdampfer.
  2. 2,4 mL 250 µM Falcarindiol Lager aufgelöst in 70 % EtOH-Wasser-Gemisch in einer Durchstechflasche Funkeln zu verzichten.
  3. Verdampft die flüssige Fraktion, mit der Probe-Konzentrator für ca. 4 h, trock....

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Ergebnisse

Zwei verschiedene Arten von Nanopartikeln wurden hergestellt, nämlich reine Falcarindiol Nanopartikel und Lipid-beschichtete Falcarindiol Nanopartikel. Verschiedenen Konzentrationen von Lipiden und Cholesterin wurden getestet. Wie aus Tabelle 1hervorgeht, hatte unbeschichtete Nanopartikel in Wasser gebildet und in PBS gemessen einen Durchmesser von 71 ± 20,3 nm mit einem Polydispersität Index (PDI) von 0.571. Diese Parameter wurden auf einem DLS-Analysator gemessen. Die L.......

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Diskussion

Ein detailliertes Protokoll zur Herstellung von Lipid-beschichteten Nanopartikel für Drug-Delivery mit der einfachen, schnell, reproduzierbare und skalierbare schnelle Injektion Methode der Lösungsmittel Verschiebung war gefolgt27,28 und wird in diesem Papier als präsentiert auf Falcarindiol angewendet. Durch die Kontrolle der Geschwindigkeit der Injektion von der organischen Phase in wässrigen Phase und durch Beschichtung Lipide in entsprechenden Konzentrationen.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Danksagungen

Die Autoren danken Dr. Moustapha Kassem (Odense University Hospital, Dänemark) für die humanen mesenchymalen Stammzellen. Die Autoren danken den dänischen Bioimaging Zentrum für Zugriff auf ihre Mikroskope. Die Autoren danken die Carlsberg und Villum Grundlagen für die finanzielle Unterstützung (zu E.A.C.). Die Autoren erkennen die finanzielle Unterstützung von Niels Bohr Professur Award von der dänischen National Research Foundation zur Verfügung gestellt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
12 mL Schraubhalsfläschchen (Klarglas, 15-425 Gewinde, 66 x 18,5 mm)Microlab Aarhus A/SML 33154LP
6 Well PlattenGreiner Bio One International GmbH657160
Absolute EthanolEMD Millipore (VWR)EM8.18760.1000
ChloroformRathburn Chemicals Ltd.RH1009
CholesterinAvanti Polar Lipide, Inc.700000P
Konfokales MikroskopZeiss LSM510
Deckgläser Dicke #1,5Paul Marienfeld GmbH & Co117650
ExsikkatorSelbstbau
DiIInvitrogenD282
DLSBeckman ScharDelsaMAXpro 3167-DMP
DSPC (Chloroform Lager)Avanti Polar Lipids, Inc.850365C 
DSPE PEG 2000 (Chloroform-Lager)Avanti Polar Lipids, Inc.880120C
eVol XRSGE analytische Wissenschaft, Trajan Scientific Australia Pty Ltd.2910200
Fötales RinderserumGibco10270-106
Fluoreszenz-MikroskopOlymous IX81mit manuellem TIRF und Andor iXon EMCCD
InkubatorPanasonic MCO-18AC
Magnetischer FlohVWR Chemikalien15 x 4,5 mmZylindrische Form mit PTFE-Beschichtung
MagnetrührerIKART-10
Minimum Essential MediaGibco32561-029
PBS Tabletten für ZellkulturenVWR Chemicals97062-732
Pen/StreptokokkenVWR Chemicals97063-708
Phosphatpuffer salzhaltig (PBS, pH 7,4)Thermo Fisher10010031
RotationsverdampferRotavapor, Bü chi Labortechnik AGR-210
Probenkonzentrator Stuart, Cole-Parmer Instrument Company, LLCSBHCONC/1

Referenzen

  1. Firestone, R. A. Low-Density Lipoprotein as a Vehicle for Targeting Antitumor Compounds to Cancer Cells. Bioconjugate Chemistry. 5 (2), 105-113 (1994).
  2. Beloribi-Djefaflia, S., Vasseur, S., Guillaumond, F. Lipid metabolic reprogramming in cancer cells. Oncogenesis.....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Falcarindiol ApplikationRapid Injection Methodedynamische LichtstreuungKonfokalmikroskopieFluoreszenzbildgebungNanopartikel AufnahmeWirkstoffverkapselungPartikelgr enanalyse