Formulierung und Charakterisierung eines Exosom-basierten Dopaminträgersystems

Burçak Yavuz; Hakan Darici; Aslı Pınar Zorba Yildiz; Emrah Şefik Abamor; Murat Topuzoğullari; Melahat Bağirova; Adil Allahverdiyev; Erdal Karaoz

doi:10.3791/63624

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Methodenartikel

Formulierung und Charakterisierung eines Exosom-basierten Dopaminträgersystems

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DOI:

10.3791/63624

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4. April 2022

Burçak Yavuz¹^,² , Hakan Darici³^,⁴^,⁵^,⁶ , Aslı Pınar Zorba Yildiz²^,⁷ , Emrah Şefik Abamor² , Murat Topuzoğullari² , Melahat Bağirova⁸ , Adil Allahverdiyev⁸ , Erdal Karaoz³^,⁴^,⁵^,⁶^,⁹

¹Vocational School of Health Services/İstanbul, Altinbas University, ²Chemical Metallurgy Faculty, Department of Bioengineering, Yildiz Technical University, ³Faculty of Medicine, Department of Histology & Embryology, Istinye University, ⁴3D Bioprinting Design & Prototyping R&D Center, Istinye University, ⁵Stem Cell and Tissue Engineering R&D Center, Istinye University, ⁶Medicine Faculty, Istinye University, ⁷Vocational School of Health Services, Istinye University, ⁸The V. Akhundov National Scientific Research Medical Prophylactic Institute, ⁹Center for Stem Cells and Regenerative Medicine (LivMedCell), Liv Hospital

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier haben wir uns zum Ziel gesetzt, eine Formulierung durch Dopaminbeladung der isolierten Exosomen von Stammzellen aus Whartons mesenchymalen Jelly-Stammzellen zu erhalten. Die Isolierung und Charakterisierung von Exosomen, die Wirkstoffbeladung der resultierenden Exosomen und die zytotoxische Aktivität der entwickelten Formulierung werden in diesem Protokoll beschrieben.

Zusammenfassung

Exosomen zwischen 40 und 200 nm Größe bilden die kleinste Untergruppe der extrazellulären Vesikel. Diese bioaktiven Vesikel, die von Zellen abgesondert werden, spielen eine aktive Rolle bei der interzellulären Fracht und Kommunikation. Exosomen kommen meist in Körperflüssigkeiten wie Plasma, Liquor, Urin, Speichel, Fruchtwasser, Kolostrum, Muttermilch, Gelenkflüssigkeit, Sperma und Pleurasäure vor. In Anbetracht der Größe der Exosomen wird angenommen, dass sie eine wichtige Rolle bei Erkrankungen des zentralen Nervensystems spielen könnten, da sie die Blut-Hirn-Schranke (BHS) passieren können. Daher zielte diese Studie darauf ab, ein auf Exosomen basierendes Nanocarrier-System zu entwickeln, indem Dopamin in Exosomen eingekapselt wird, die aus Whartons mesenchymalen Jelly-Stammzellen (WJ-MSCs) isoliert wurden. Exosomen, die den Charakterisierungsprozess bestanden hatten, wurden mit Dopamin inkubiert. Die Dopamin-beladenen Exosomen wurden am Ende der Inkubation neu charakterisiert. Dopamin-beladene Exosomen wurden in Wirkstofffreisetzungs- und Zytotoxizitätsassays untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass Dopamin erfolgreich in die Exosomen eingekapselt werden konnte und dass die Dopamin-beladenen Exosomen die Lebensfähigkeit der Fibroblasten nicht beeinflussten.

Einleitung

Exosomen, bioaktive Vesikel mit signifikanten Merkmalen, haben eine Größe von 40 nm bis 200 nm. Exosomen entstehen aus der Zellmembran und entstehen durch die Freisetzung der Endosomen¹. Diese Strukturen dienen als Zell-zu-Zell-Kommunikatoren und interagieren mit benachbarten Zellen, um den Transfer aktiver Moleküle zu erleichtern. Exosomen können aus vielen verschiedenen Quellen isoliert werden. Dazu gehören Körperflüssigkeiten wie Plasma, Urin, Liquor, Speichel sowie Zelllinien, die unter In-vitro-Bedingungen kultiviert werden. Exosomen spielen dank der enthaltenen Biomakromoleküle wie Lipide, Proteine und Nukleinsäuren eine wichtige....