Assemblage rapide, évolutive et dans divers Nanocarriers synthétique Via Flash nanoprécipitation apport de protéines bioactives et Immunostimulants

Nous pensons que l’utilisation de la nanoprécipitation flash pour assembler des nanostructures complexes permettra aux chercheurs qui n’ont pas une expérience approfondie en chimie, en ingénierie ou en science des nanomatériaux de fabriquer des systèmes avancés d’administration de médicaments de manière indépendante pour leurs propres applications et besoins spécifiques. Le principal avantage de cette technique est la génération de grands volumes de nanostructures diverses à haute concentration, à faible polydispersité et chargées de molécules bioactives, y compris de petites molécules médicamenteuses et des protéines, toutes formées dans des conditions stériles. En général, les personnes novices dans la synthèse de polymères peuvent avoir des difficultés car le composant sulfure de polypropylène est très sensible à l’oxydation par exposition à l’air.

La démonstration visuelle de cette méthode est essentielle car les multiples étapes d’impact sont difficiles à apprendre car elles doivent être exécutées très rapidement et successivement. Pour stériliser les jets d’impact confinés, ou mélangeur CIJ, travaillez à l’intérieur d’une enceinte de sécurité biologique pour immerger le mélangeur avec toutes les pièces démontées en hydroxyde de sodium molaire du point zéro une molaire pendant la nuit. Remontez le mélangeur CIJ et faites couler de l’eau exempte d’endotoxines à travers le mélangeur à l’aide de seringues Luerlock, testez le ph de l’eau et continuez à faire couler l’eau jusqu’à ce que le ph soit neutre.

Pour préparer la première solution d’impact, pesez d’abord 20 milligrammes du polymère synthétisé dans un tube de cinq millilitres. Ensuite, ajoutez des colorants hydrophobes, des médicaments ou d’autres marchandises. Enfin, ajoutez 500 microlitres de 100 % tétrahydrofurane au polymère et à la cargaison, en tourbillonnant vigoureusement pour dissoudre.

Pour préparer la deuxième solution d’impact, dissoudre la cargaison hydrophile à charger dans les vésicules de polymère dans 500 microlitres d’un tampon aqueux. Ajoutez 2,5 millilitres d’un tampon aqueux de votre choix dans un réservoir de taille appropriée. Maintenant, placez le réservoir sous le mélangeur CIJ de sorte que l’écoulement du mélangeur pénètre directement dans le réservoir.

Chargez les solutions d’impact dans des seringues jetables en plastique séparées d’un millilitre, faites entrer les solutions les unes contre les autres pour former simultanément des nanostructures en insérant des seringues dans des adaptateurs Luerlock situés en haut du mélangeur CIJ. D’un seul mouvement fluide et rapide, appuyez sur les deux seringues simultanément et avec la même force. Si plusieurs impacts doivent être effectués, il est essentiel qu’ils soient effectués le plus rapidement possible pour réduire la perte de solvant organique valtower.

Pour effectuer plusieurs impacts, divisez la solution de nanostructure naissante entre deux seringues et répétez cette étape jusqu’à quatre fois de plus. Récupérez l’écoulement dans le réservoir rempli de tampon aqueux et remuez doucement pour assurer le mélange. Il existe plusieurs options pour retirer la cargaison déchargée et le solvant organique.

La formulation nanocarrier peut être éliminée par une colonne d’exclusion d’accise ou de dessalage, par un système de filtration à flux tangentiel, par dessiccation sous vide ou par dialyse, comme démontré ici. Dialyser la formulation du nanotransporteur dans le même tampon aqueux et le même réservoir que ceux utilisés pour l’impact. Utilisez un tube d’un poids moléculaire approprié pendant au moins 24 heures, avec au moins deux changements de tampon.

Une fois que la cargaison déchargée a été retirée du solvant organique, concentrer la formulation du nanotransporteur à l’aide d’un système de concentration de spin en suivant les instructions du fabricant. Les nanotransporteurs peuvent être stockés à quatre degrés Celsius pendant des semaines ou des mois. Avant d’être utilisées après le stockage, les formulations de nanotransporteurs doivent être brièvement vortexées.

Effectuer la fabrication d’un pousse-seringue à grande vitesse comme décrit dans le protocole textuel. Pour utiliser le mode d’exécution automatique, sélectionnez exécution automatique dans le menu principal. Le système invitera les utilisateurs à autoriser le moteur à positionner automatiquement la plate-forme d’expulsion de la seringue au début de la glissière de précision.

Assurez-vous que le chemin devant et derrière la plaque métallique est dégagé avant de continuer. Chargez le mélangeur CIJ dans l’ouverture rectangulaire du chariot d’expulsion arrière. Ensuite, chargez des seringues en plastique d’un millilitre comme précédemment et montez les seringues sur les connecteurs de leurre femelles du mélangeur CIJ.

Avant de faire fonctionner l’instrument, réglez la vitesse du moteur souhaitée et vérifiez que le système est dégagé comme décrit dans le protocole texte. Pour expulser les réactifs des seringues et dans le mélangeur CIJ, appuyez sur le bouton d’exécution dans l’interface du logiciel. Les micrographies électroniques à transmission cryogénique représentatives mettent en évidence des polymères plus petits et plus mono-dispersés après des impacts répétés.

L’analyse de la diffusion dynamique de la lumière a confirmé un décalage vers la gauche de la distribution granulométrique des polymères après des impacts répétés. Après cinq impacts répétés, le diamètre moyen et la polydispersité des polymères correspondent à ceux des échantillons extrudés formés par réhydratation en couche mince. La nanoprécipitation éclair peut être utilisée pour charger une variété de petites molécules et de macromolécules hydrophobes et hydrophiles dans des polymères.

Bien que cette méthode puisse donner un aperçu du fonctionnement des immunothérapies et des vaccins, elle peut également être appliquée à l’étude de la façon dont les polymères s’auto-assemblent en nanostructures complexes. À la suite de cette procédure, d’autres méthodes telles que l’administration intraveineuse ou sous-cutanée à des modèles animaux peuvent être effectuées afin de déterminer quels sous-ensembles cellulaires internalisent les nanoparticules ou quelle est la voie d’élimination des différentes nanostructures. Les implications de cette technique s’étendent au traitement des maladies cardiaques et du cancer, ainsi qu’au développement de vaccins contre les maladies infectieuses, car ces nanotransporteurs peuvent cibler plusieurs médicaments sur des cellules immunitaires très spécifiques.