Modulierende Form von Polymersomen auf Polyesterbasis mit osmotischem Druck

Die Form der Nanopartikel beeinflusst die zelluläre Aufnahme, aber es wurden nur begrenzte Arbeiten durchgeführt, um die Form von Polymersomen zu verändern. Dieses Protokoll zeigt, wie Polymersomen für verbesserte Anwendungen zur Wirkstoffabgabe länglich werden können. Diese Technik bietet einen einfachen Ansatz, der viele verschiedene Polymersomenformen mit potenziellen Anwendungen in der Arzneimittelabgabe, in Pseudozellen oder für andere unerforschte Bereiche erzeugen kann.

Längliche Polymersomen können gleichzeitig hydrophobe und hydrophile Medikamente abgeben und leichter in die Zellen eindrungen. Diese Technik könnte helfen, Medikamente über die Blut-Hirn-Schranke zu bringen und eine große medizinische Herausforderung anzugehen. Zu Beginn 0,015 Gramm ausgewähltes Polyester in einem Milliliter DMSO durch Wirbeln für 15 Minuten auflösen und die Lösungsmittelinjektionsvorrichtung einrichten.

Legen Sie die Startplatte direkt unter die vertikale Spritzenpumpe und legen Sie dann eine fünf Milliliter Glasgalle mit einem Milliliter entionisiertem Wasser vom Typ zwei in einen Miniatursternbalken auf die Rührplatte. Stellen Sie die Höhe der Spritzenpumpen so ein, dass die Nadelspitze vollständig in entionisiertes Wasser vom Typ zwei eingetaucht werden kann, und stellen Sie die Infusionsrate der Spritzenpumpe auf fünf Mikroliter pro Minute ein. Führen Sie die Lösungsmittelinjektion durch, indem Sie das organische Lösungsmittel und die Polyesterlösung in eine 27-Gauge-Nadel ziehen.

Setzen Sie die Nadel in die Spritzenpumpe ein und stellen Sie sicher, dass sie sicher ist. Stellen Sie den Drückerblock so ein, dass er das Ende des Spritzenkolbens berührt. Starten Sie die Rührplatte, so dass sich das Wasser mit 100 Umdrehungen pro Minute dreht, und starten Sie dann die Spritzenpumpe.

Sobald die Spritzenpumpe das organische Lösungsmittel und polymer vollständig in das Wasser infundiert hat, entfernen Sie den Rührstab und verschließen Sie das Glas abscheulich. Zur Charakterisierung des Polymersoms mittels dynamischer Lichtstreuung oder DLS wird ein Milliliter Wasser mit einem kleinen Prozentsatz an organischem Lösungsmittel und Polymer zu einer Ein-Milliliter-Küvette hinzugefügt. DLS durchgeführt, indem die Küvette in das System einlegt und der Lauf eingerichtet wird.

Lesen Sie den gewichteten Durchmesser der Polymersomenintensität und den Polydispersitätsindex oder PDI. Nach dem Waschen einer 300 Kilodalton Dialysemembran gemäß den vom Hersteller bereitgestellten Protokollen wird ein Milliliter Polymersomenlösung in das Reservoir des Dialysegeräts gegeben. Legen Sie das Dialysegerät in das 250-Milliliter-Becherglas mit 150 Millilitern entionisiertem Wasser vom Typ zwei auf eine Rührplatte.

Stellen Sie die Rührplatte auf eine Geschwindigkeit ein, die eine sanfte Bewegung des Dialysegeräts ermöglicht, und lassen Sie es über Nacht rühren. Nach Abschluss der Dialyse extrahieren Sie die ein Milliliter Polymersomenlösung aus dem Dialysegerät. Erstellen Sie 150 Milliliter des gewünschten Salzpuffers mit entweder 50, 100 oder 200 Millimolarer Natriumchloridkonzentration basierend auf den endgültigen gewünschten Polymersomeneigenschaften und halten Sie die Belastung des Dialysegeräts in 150 Millilitern Salzlösung für 18 Stunden zum Rühren.

Führen Sie nach der Formmodulation DLS-Messungen durch. Achten Sie besonders auf PDI-Messungen im Vergleich zu spirituellen Polymersomen, da eine Änderung der PDI auf eine effektive Formänderung in Polymersomen hindeutet. Verwenden Sie geeignete Kontrollen für die Bildgebung, insbesondere nicht formmodulierte Polymersomen, um den Erfolg der Methode sicherzustellen.

Die TEM-Beobachtung von PEG-PLA-basierten Polymersomen weist auf eine gesamte sphärische Struktur mit einer dickeren äußeren Linie hin, die auf eine Membran hinweist. Die Polymersomen präsentieren sich als physikalische Strukturen und REM mit einer bürstenartigen Außenschicht aus PEG. Eine Stunde Dialyse in Wasser führte zu dem gleichen durchschnittlichen Gesamtdurchmesser, wobei die Lösungsmittelentfernung den Polymersomendurchmesser verringerte.

Wenn größere Anfangskonzentrationen von organischem Lösungsmittel verwendet werden, ist mit einer Abnahme des größeren Durchmessers zu rechnen. Bei der Herstellung der PEG-PLA-Polymersomen sind geringfügige Veränderungen des PDI zu erwarten, die auf eine Formänderung hinweisen können. Bei der Dialyse von PEG-PLGA-Polymersomen, die etwas hydrophober sind als PEG-PLA-Polymere gegen Salz, ist der Anstieg des PDI konsistenter mit der Dehnung mit allen untersuchten Salzgradienten, was zu einem Anstieg der PDI führt.

Ähnliche Ergebnisse sollten beobachtet werden, wenn ein 50-millimollarer Salzgradient verwendet wird, um unabhängig von der Polyesterhydrophobie eine Formänderung zu bewirken. Inzwischen zeigen 100 und 200 Millimolar Natriumchlorid-Salzgradienten den direkten Trend, dass Delta PDI mit zunehmender Polyesterhydrophobie zunimmt. TEM-Bilder von PEG-PLA-Polymersomen, die mit 50 Millionen niedrigerem Natriumchlorid dialysiert wurden, zeigten sich mit Stomatozyten und länglichen Stäbchen.

Als die Salzkonzentration auf 100 Millimolar anstieg, wurde eine erhöhte Anzahl von Stäbchenbildung mit einer verringerten Anzahl von Stomatozyten beobachtet. Dialyse gegen 200 Millimolar Polymersomen gebildete Prolate mit bescheidenen Seitenverhältnissen. Der schwierigste Teil dieses Protokolls besteht darin, das Polymersom konsistent herzustellen.

Daher ist es wichtig, das Verfahren zu üben.