Artículo de método

El examen cuantitativo y cualitativo de las interacciones entre partículas Uso coloidal Sonda Nanoscopia

DOI:

10.3791/51874

⸱

18 de julio de 2014

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1Faculty of Pharmacy, University of Sydney, 2Department of Nanobiomedical Science & BK21 PLUS NBM Global Research Center for Regenerative Medicine, Dankook University

En este artículo

Resumen

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La nanoscopía de sonda coloidal se puede utilizar en una variedad de campos para obtener información sobre la estabilidad física y la cinética de coagulación de los sistemas coloidales y ayudar en el descubrimiento de fármacos y las ciencias de formulación utilizando sistemas biológicos. El método descrito en este documento proporciona un medio cuantitativo y cualitativo para estudiar dichos sistemas.

Resumen

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Nanoscopía de sonda coloidal (CPN), el estudio de las fuerzas interactivas a nanoescala entre una sonda coloidal específicamente preparada y cualquier sustrato elegido utilizando el Microscopio de Fuerza Atómica (AFM), puede proporcionar información clave sobre las interacciones físicas presentes dentro de los sistemas coloidales. Los sistemas coloidales existen ampliamente en varias aplicaciones, incluidas las farmacéuticas, los alimentos, las pinturas, el papel, el suelo y los minerales, los detergentes, la impresión y mucho más. 1-3 Además, los coloides pueden existir en muchos estados, como emulsiones, espumas y suspensiones. Utilizando la nanoscopía de sonda coloidal, se puede obtener información clave sobre las propiedades adhesivas, las energías de unión e incluso obtener información sobre la estabilidad física y la cinética de la coagulación de los coloides presentes en su interior. Además, la nanoscopía de sonda coloidal se puede utilizar con células biológicas para ayudar en el descubrimiento de fármacos y el desarrollo de formulaciones. En este artículo describimos un método para llevar a cabo la nanoscopía de sonda coloidal, discutimos los factores clave que es importante considerar durante la medición y mostramos que los datos cuantitativos y cualitativos se pueden obtener de dichas mediciones.

Introducción

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Microscopía de fuerza atómica (AFM) es una técnica que permite obtener imágenes cualitativa y cuantitativa de sondeo y de una superficie de material. 4-6 Tradicionalmente, AFM se utiliza para la evaluación de la topografía de la superficie, la morfología y la estructura de los materiales multifásicos. AFM tiene la capacidad de evaluar cuantitativamente las interacciones a escala nanométrica, como las fuerzas de carga, de atracción, de repulsión y de adhesión entre una sonda y el sustrato específico en el aire y el medio líquido. 7,8 La AFM desarrollado originalmente por Binning, Quate y Gerber 9 usos una sonda de conocidos / determina....

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Protocolo

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1. Preparación de la sonda coloidal y AFM Sustrato

  1. Para preparar sondas coloidales, use un método previamente desarrollado por los autores. 19
    1. En breve, utilizar un soporte de ángulo de 45 ° para fijar un voladizo sin punta en el ángulo específico de 45 ° (Figura 1A).
    2. Preparar una diapositiva epoxi untando una capa delgada de epoxi en un portaobjetos de microscopio. Utilice una espátula limpia o una corriente lenta de nitrógeno para asegurar que la capa de epoxi añadido el portaobjetos de microscopio es de altura mínima.
    3. Coloque la diapositiva epoxi a una lente de microscopio 40X óptico zoom utilizan....

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Resultados

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Sistemas coloidales líquidos se utilizan para varios sistemas de liberación de fármacos farmacéuticos. Para la administración de fármacos por inhalación, un sistema coloidal común es la suspensión inhalador de dosis medidas presurizado (pMDI). Interacciones de las partículas presentes en el pMDI desempeñan un papel vital en la formulación de la estabilidad física, el almacenamiento, y la uniformidad de administración de fármacos. En este manuscrito, se evaluaron las fuerzas entre partículas entre las partículas a base d.......

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Discusión

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Varias fuentes de inestabilidad presentes en líquido nanoscopía sonda coloidal sistema pueden ser fácilmente mitigados a través de los procedimientos adecuados de equilibrio. Inestabilidades como se discutió anteriormente en el resultado resultados erróneos y las curvas de fuerza que son más difíciles de analizar objetivamente. Si todas las fuentes de inestabilidad se han tendido y gráficos similares a la mostrada en la Figura 4 están todavía presentes, otro parámetro de medición puede ser la razón. Otr.......

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Divulgaciones

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Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.

Agradecimientos

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Los autores reconocen (1) apoyo financiero del Departamento de Ciencia y NanoBioMedicina BK21 PLUS NBM Centro de Investigación Global de Medicina Regenerativa de la Universidad Dankook, y de la prioridad de los Centros de Investigación del Programa (N º 2009-0.093.829), financiado por la NRF, República de Corea, ( 2) las instalaciones, y la asistencia científica y técnica, del Centro Australiano de Microscopía y Microanálisis de la Universidad de Sydney. HKC agradece al Consejo de Investigación Australiano para los apoyos financieros a través de una subvención de Discovery Project (DP0985367 y DP120102778). Campeonato del Mundo agradece al Consejo de Investigación Au....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Epoxi de doble burbujaHardman4004
Veeco Sondas sin punta VeecoNP-O10 
Partículas porosasPearl Therapeutics
Microscopio de fuerza atómica (MFP)Asylum MFP-3D
SPIP Sonda de escaneo Software de procesamiento de imagenNanoScience  Instrumentos
35 mm CubreobjetosAsylum504.003
TempfixTed Pella. Inc.Año 16030

Referencias

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  1. Sindel, U., Zimmermann, I. Measurement of interaction forces between individual powder particles using an atomic force microscope. Powder Technology. 117, 247-254 (2001).
  2. Ducker, W. A., Senden, T. J., Pashley, R. M. Direct measurement of colloid....

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Etiquetas

Microscop a de fuerza at micacurvas de fuerza distanciapreparaci n de sondas coloidalesconfiguraci n de la celda l quidacalibraci n t rmicamedici n de la fuerza de adhesi nselecci n de part culas del sustratoan lisis de mapeo de fuerzas

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