Preparación fácil del ensamblado autónomos Internamente Lípidos Las partículas estabilizadas por nanotubos de carbono

El objetivo general de este método es preparar partículas híbridas nanoestructuradas utilizando nanotubos de carbono, o CNT, y autoensamblajes de lípidos. Este método presenta una de las aplicaciones inteligentes de los nanotubos de carbono, donde la emulsión de nanoestructura estabilizada de partículas lipídicas autoensambladas internamente. La principal ventaja de esta técnica es que el protocolo es bastante sencillo y combina las propiedades de los elementos tanto de los CNTs como de las nanoestructuras lipídicas.

La estabilización de CNT produce una emulsión de aceite y agua en la que las partículas tienen un tamaño de aproximadamente una micra o menos, y el núcleo contiene una nanoestructura lipídica cúbica bicontinua. Debido al recubrimiento de los CNT con moléculas lipídicas biocompatibles, se prevé que su toxicidad sea baja. Informes recientes han demostrado hasta ahora que la funcionalización reduce notablemente los efectos tóxicos y citotóxicos de los CNT, al tiempo que aumenta la biocompatibilidad.

Yogita Patil-Sen, postdoctoral de mi laboratorio, y Amin Sadgehpour, del laboratorio del profesor Rappolt, demostrarán el procedimiento. Prepare una solución de surfactante al 0,2% en agua disolviendo 200 miligramos del surfactante en 100 mililitros de agua ultrapura agitándola durante 20 a 30 minutos. Agregue 500 miligramos de Dimodan U, DU o fitantriol fundido, o PT, a un frasco de vidrio.

A continuación, añada 9,5 gramos de la solución de 0,2%F127. En la máquina de ultrasonidos de sonda, sujete firmemente el vial a la mordaza del soporte de la retorta, para que pueda soportar las vibraciones generadas por la sonicación. Inserte la sonda de aleación de titanio sólido conectada al sonicador de celda.

Ajuste la altura y la posición del vial para asegurarse de que sus lados y su parte inferior no toquen la sonda. Sonicar la mezcla durante diez minutos en modo pulsado, con un pulso de un segundo mediado por un tiempo de retardo de un segundo al 35% de potencia. El vial se calienta mucho debido al calor generado durante la sonicación.

Por lo tanto, deje que se enfríe a temperatura ambiente antes de quitarlo de la abrazadera. Guarde la dispersión lechosa a temperatura ambiente durante al menos 24 horas antes de usarla posteriormente. Esto es para garantizar su estabilidad contra la separación por fases.

Antes y después de usar la sonda, límpiala con acetona y sécala con una toalla de papel. A continuación, enjuágalo con agua ultrapura y sécalo una vez más. En dos vasos de precipitados separados, pese cuatro miligramos de CNT hidroxifuncionalizados en polvo y CNT funcionalizados con carboxilo, ambos de color negro.

Agregue 500 mililitros de agua ultrapura a cada vaso de precipitados. Utilizando un ultrasonido de sonda, sonique las mezclas durante dos minutos en modo de pulso continuo al 40% de potencia. La concentración resultante de la dispersión de CNT de pared múltiple es de ocho microgramos por mililitro.

Dilúya la solución madre de CNT de paredes múltiples con cantidades adecuadas de agua ultrapura para lograr dispersiones de CNT de paredes múltiples a varias concentraciones diferentes. Sonica estas dispersiones como antes. De manera similar, disperse tres miligramos de CNT en polvo de pared simple en 500 mililitros de agua ultrapura para hacer una solución madre de dispersión de CNT de pared simple de seis microgramos por mililitro.

Diluir la solución madre de CNT de pared simple y sonicar como antes para obtener dispersiones de CNT de pared simple de varias concentraciones. Pesa 500 miligramos de uranio empobrecido fundido en un frasco de vidrio. A continuación, añada 9,5 mililitros de la dispersión de CNT de pared simple de seis microgramos por mililitro al vial.

Sonicar la mezcla de CNT DU utilizando los mismos parámetros que se utilizan para hacer dispersiones de CNT puro. Al enfriarse a temperatura ambiente, las partículas lipídicas estabilizadas con CNT con nanoestructura autoensamblada interna conservada estarán listas. De manera similar, prepare las partículas lipídicas utilizando las dispersiones de CNT de pared simple de 0,4 microgramos por mililitro y 0,2 microgramos por mililitro.

Sonicar las dispersiones de CNT PT al 35% de potencia durante un tiempo más largo de quince minutos en un modo de pulso continuo. Enfriar las dispersiones a temperatura ambiente y dejarlas durante 24 horas antes de caracterizarlas. Controlar la estabilidad de las dispersiones mediante observación visual.

Compruebe si las dispersiones están desestabilizadas o si se han formado grumos en las dispersiones. Tome fotos a intervalos regulares con una cámara digital. Por ejemplo, tome fotografías de las dispersiones todos los días durante la primera semana.

Luego, cada dos días durante una semana. Seguido de una vez a la semana durante las próximas dos semanas, y finalmente una vez al mes según sea necesario. La técnica de dispersión de rayos X de ángulo pequeño se utiliza para determinar el tipo de red de la internanoestructura de las partículas lipídicas estabilizadas.

Llene la muestra en un capilar de cuarzo de un milímetro y séllela correctamente. A continuación, coloque el capilar en una etapa de muestra con temperatura controlada. Evacue la cámara de muestras con una bomba de vacío.

Registre los patrones de dispersión 1D con un detector de rayos X de microtiras controlado por software. Después de obtener tres perfiles con un tiempo de exposición de 300 segundos, integre estos perfiles y proceda con el análisis como se describe en el protocolo de texto. Indexe todos los patrones de difracción registrados con un grupo de espacio PN3M en el que se puedan notar claramente las reflexiones uno-uno-cero, uno-uno-uno, dos-cero-cero, dos-uno-uno, dos-dos-cero y dos-dos-uno.

La fase cúbica lipídica altamente viscosa se desfragmenta en partículas mediante ultrasonidos. Los CNT prístinos, de paredes simples o funcionalizados de paredes múltiples se utilizan como estabilizadores para producir emulsiones de aceite y agua que exhiben consistencia fluida. Se requiere una proporción óptima de CNT a lípidos para obtener emulsiones homogéneas y estables.

Las emulsiones con muy pocos CNT contienen grumos lipídicos. Mientras que las emulsiones con exceso de CNT contienen terrones lipídicos de CNT. Los patrones de dispersión de rayos X de ángulo pequeño confirman que la fase cúbica de PN3M, mostrada también por el lípido a granel Phytantriol en el exceso de agua, se retiene en las emulsiones estabilizadas con F127, así como en todas las emulsiones estabilizadas con CNT.

Los estudios de dispersión de luz estática demuestran que la distribución de tamaño de los cubosomas estabilizados por F127 es comparable con la distribución de tamaño de los cubosomas estabilizados con CNT, y el tamaño medio de las partículas se encuentra en el rango de las submicras. Las bandas principales G y G características, o CNT, observadas en los espectros Raman, muestran un desplazamiento hacia el azul para las partículas lipídicas estabilizadas con CNT. Esto demuestra el posible recubrimiento de CNTs por moléculas lipídicas, como se representa en este diagrama esquemático.

Después de ver esta revisión, debería tener una buena comprensión de cómo preparar partículas híbridas de lípidos CNT, como se ha demostrado en pocos y sencillos pasos. Estas partículas lipídicas nanoestructuradas y el aprendizaje de la función de las moléculas dentro del autoensamblaje de lípidos, así como en la superficie del CNT, lo que allana el camino para explorar nanomoléculas híbridas en terapias combinadas contra las principales enfermedades.