Method Article

Modulierende Form von Polymersomen auf Polyesterbasis mit osmotischem Druck

DOI:

10.3791/62548

April 21st, 2021

In This Article

Summary

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

Polymersomen sind selbstorganisierte polymere Vesikel, die in kugelförmigen Formen gebildet werden, um Gibbs freie Energie zu minimieren. Im Falle der Medikamentenabgabe sind länglichere Strukturen von Vorteil. Dieses Protokoll legt Methoden fest, um mehr stäbchenartige Polymersomen mit länglichen Seitenverhältnissen zu erzeugen, wobei Salz verwendet wird, um osmotischen Druck zu induzieren und das innere Vesikelvolumen zu reduzieren.

Abstract

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

Polymersomen sind membrangebundene, zweischichtige Vesikel, die aus amphiphilen Blockcopolymeren hergestellt werden und sowohl hydrophobe als auch hydrophile Nutzlasten für Arzneimittelabgabeanwendungen verkapseln können. Trotz ihres Versprechens sind Polymersomen aufgrund ihrer kugelförmigen Form, die von Zellen nicht ohne weiteres aufgenommen wird, in der Anwendung begrenzt, wie Wissenschaftler für feste Nanopartikel gezeigt haben. Dieser Artikel beschreibt eine salzbasierte Methode zur Erhöhung der Seitenverhältnisse von polymersomen polymersomen auf Basis von sphärischem Poly(ethylenglykol) (PEG). Diese Methode kann Polymersomen verlängern und letztendlich ihre endgültige Form kontrollieren, indem Natriumchlorid in der Post-Formationsdialyse hinzugefügt wird. Die Salzkonzentration kann, wie in diesem Verfahren beschrieben, basierend auf der Hydrophobie des Blockcopolymers, das als Basis für das Polymersom und die Zielform verwendet wird, variiert werden. Längliche Nanopartikel haben das Potenzial, das Endothel in Blutgefäßen mit größerem Durchmesser, wie Venen, wo Eine Randbildung beobachtet wird, besser anzusprechen. Dieses Protokoll kann therapeutische Nanopartikelanwendungen erweitern, indem es Dehnungstechniken zusammen mit den dual-belastenden, lang zirkulierenden Vorteilen von Polymersomen verwendet.

Introduction

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

Die Formmodulation ist eine relativ neue und effiziente Möglichkeit, die nanopartikelvermittelte Wirkstoffabgabe zu verbessern. Die Veränderung der Morphologie erhöht nicht nur die Oberfläche der Partikel, was wiederum eine größere Tragfähigkeit ermöglicht, sondern hat auch Auswirkungen auf die gesamte Linie, um stabilität, Zirkulationszeit, Bioverfügbarkeit, molekulares Targeting und kontrollierte Freisetzung zu verbessern1. Polymersomen, das Nanopartikel des Fokus bei dieser Methode, neigen dazu, sich thermodynamisch selbst zu einer kugelförmigen Form zusammenzusetzen, die sich in der zellulären Aufnahme als unpraktisch erwiesen hat und im Im....

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

Protocol

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

1. Sphärische Polymersomenbildung mittels Lösungsmittelinjektionsverfahren

  1. Auflösung von Polyestern in organischem Lösungsmittel
    HINWEIS: Es sollte jeweils nur ein Polyester in seinem jeweiligen organischen Lösungsmittel gelöst werden, um Polymersomen zu bilden.
    1. Polyester PEG-PLA oder PEG-b-poly(milch-co-glykolsäure) (PEG-PLGA) in Dimethylsulfoxid (DMSO) in einer Konzentration von 1,5 % Gewicht auflösen. Insbesondere 0,015 g ausgewähltes Polyester in 1 ml DMSO (15 mg/ml) auflösen. Die vollständige Auflösung des Polymers kann Zeiträume von bis zu 15 minuten Wirbeln erfordern.
  2. Während sich das Polyester in organischem Lösungsm....

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

Results

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

Tabelle 2 zeigt die erwarteten Ergebnisse beim Befolgen des Protokollschritts 1. Beachten Sie, dass DMSO als Lösungsmittel sowohl für PEG-PLA als auch für PEG-PLGA bei der Polymersomenbildung verwendet wird. Abweichungen von diesem Lösungsmittel sind möglich, da andere wassermischbare Lösungsmittel die Copolymere auflösen, aber voraussichtlich die Ergebnisse verändern werden. Es wird erwartet, dass der PDI-Swert kleiner als 0,2 sein wird, was auf die Bildung von monodispersen Polymersomen hinweist

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

Discussion

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

Selbstmontierte Systeme sind notorisch unkontrollierbar. Ihre endgültigen Eigenschaften, einschließlich Größe, Form und Struktur, werden durch die hydrophoben Eigenschaften des ausgewählten Amphiphilen und die ausgewählte Lösungsmittelumgebung bestimmt. Amphiphile Blockcopolymere neigen zu kugelförmigen Formen, was Gibbs freie Energie minimiert und zum thermodynamischen Gleichgewicht23führt und so Polymersomen bildet. Aufgrund ihrer Gleichgewichtsnatur sind Polymersomen deutlich schwieriger zu ver.......

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

Disclosures

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

Die Autoren haben nichts preiszugeben.

Acknowledgements

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

Dieses Projekt wurde teilweise von den National Institutes of Health Project Nummer 5P20GM103499-19 durch das Student Initiated Research Project Program finanziert. Diese Arbeit wurde teilweise auch von Clemsons Creative Inquiry Program unterstützt. Wir danken auch Nicholas L'Amoreaux und Aon Ali, die ursprünglich an der Erstellung dieses Protokolls gearbeitet und ihr erstes hier zitiertes Papier veröffentlicht haben14.

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
15 * 45 Fläschchen mit Schraubgewinde mit aufgesetzter KappeFisherbrand9609104000
DimethylsulfoxidFisher ChemicalD128-1
DimethylsulfoxidBDHBDH1115-1LP
Isoremp Rührer, Heizplatten und RührplattenFisher ScientificCIC00008110V19
LEGATO 130 SPRITZENPUMPEkd Scientific788130
PEG(1000)-b-PLA(5000), Diblock PolymerPolysciences Inc24381-1Beachten Sie die Molekulargewichte bei der Replikation von
Poly(ethylenglykol) (2000) Methylether-block-poly(lactid-co-glycolide) (4500)Sigma aldrich764825-1GBeachten Sie die Molekulargewichte bei der Replikation von
Einwegspritze/BD PrecisionGlide Nadelkombination, steril, BD medicalBD medicalBD305620Tuberkulin
NatriumchloridBDHBDH9286
Zetasizer Nano ZSMalvern

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Varma, L. T., et al. Recent advances in self-assembled nanoparticles for drug delivery. Current Drug Delivery. 17 (4), 279-291 (2020).
  2. Salatin, S., Maleki Dizaj, S., Yari Khosroushahi, A. Effect of the surface modification, size,....

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

Polymersome ShapeOsmotic PressurePolyester PolymersomesDrug DeliveryShape ModulationDynamic Light ScatteringDialysis MembraneSodium Chloride GradientPEG PLA PolymersomesCellular Uptake

Related Articles