Homogenization פשוט שימש להכנת רומן, צפיפות גבוהה, lipoprotein- חיקוי חלקיקים כדי לתמצת את גורם הגדילה העצבים. אתגרים, פרוטוקולים מפורטים להכנת nanoparticle, אפיון במבחנה , וכן ב vivo מחקרים מתוארים במאמר זה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
Homogenization פשוט שימש להכנת רומן, צפיפות גבוהה, lipoprotein- חיקוי חלקיקים כדי לתמצת את גורם הגדילה העצבים. אתגרים, פרוטוקולים מפורטים להכנת nanoparticle, אפיון במבחנה , וכן ב vivo מחקרים מתוארים במאמר זה.
מטרתו של מאמר זה היא להציג שיטות הכנה ואפיון עבור ננו-חלקיקים (NP) של גורם הגדילה העצבי (NGF) - נטען, בצפיפות גבוהה, ליפופרוטאין (HDL). HDLs הם NPs אנדוגני ו כבר נבדקו כמו כלי רכב עבור משלוח של סוכני טיפול. שיטות שונות פותחו כדי להכין HDL מחקה NPs. עם זאת, הם בדרך כלל מסובך, זמן רב, וקשה עבור התעשייה בקנה מידה. במחקר זה, צעד אחד homogenization שימש לערבב את excipients וליצור את NPs אב טיפוס. NGF הוא חלבון מסיס במים של 26 kDa. כדי להקל על אנקפסולציה של NGF לתוך הסביבה שומנים של HDL חיקוי NPs, protamine USP שימש ליצירת מורכבות זוג יון עם NGF לנטרל את החיובים על פני NGF. המתחם NGF / protamine הוכנס אז לתוך NPs אב טיפוס. Apolipoprotein AI היה סוף סוף מצופה על פני השטח של NPs. NGF HDL - חיקוי NPs הראה תכונות מועדפות בטווחS של גודל החלקיקים, הפצה גודל, יעילות מלכודת, שחרור במבחנה , bioactivity, ביודיסטריבוציזציה. עם תכנון זהיר של חקר homogenization ב HDL חיקוי NPs, ההליך היה פשוט מאוד, ואת NPs נעשו מדרגי. יתר על כן, אתגרים שונים, כגון הפרדת NGF פריקה מן NPs, ביצוע מחקרים אמינים במבחנה שחרור, ומדידת הפעילות הביולוגית של NPs, היו להתגבר.
מקרומולקולות, כגון חלבונים, פפטידים וחומצות גרעין, החלו להופיע כתרופות מבטיחות וזכו לתשומת לב רבה בעשורים האחרונים 1 , 2 . בשל היעילות הגבוהה שלהם ואת מצבי פעולה ספציפיים, הם מפגינים פוטנציאל טיפולי נהדר לטיפולים של סרטן, מחלות החיסון, HIV, ותנאים קשורים 3 , 4 . עם זאת, תכונות פיזיוכימיות, כגון גודל המולקולרי הגדול שלהם, מבנה תלת מימדי, חיובים משטח, וטבע הידרופילי, להפוך את vivo המסירה של מקרומולקולות אלה מאתגר מאוד. זה פוגע במידה ניכרת בשימוש הקליני שלהם. ההתקדמות האחרונה במערכות מסירת תרופות, כגון מיקרו-חלקיקים, חלקיקים פולימריים (NP), ליפוזומים ושפכי שומנים בדם, התגברה על אתגרים אלו ושיפרה משמעותית את המשלוח ב- vivo של מקרומולקולות. הואנו חושפים כמה חסרונות לגבי המטענים הללו, כולל יכולת טעינה נמוכה של סמים, יעילות מלכודת נמוכה, מחצית חיים קצרה, אובדן ביו-אקטיביות ותופעות לוואי לא רצויות 5 , 6 , 7 , 8 . מערכות הספק אפקטיביות נותרו תחום עניין מחקרי. יתר על כן, הפיתוח של שיטות אנליטיות לאפיין NPs נטען סמים הוא מאתגר יותר עבור מקרומולקולות מאשר מולקולות קטנות.
ליפופרוטאין בצפיפות גבוהה (HDL) הוא NP טבעי המורכב מליבת שומנים המצופה על ידי אפוליפופרוטאינים ו monolayer phospholipid. HDD אנדוגני ממלא תפקיד קריטי בהעברת ליפידים, חלבונים וחומצות גרעין באמצעות האינטראקציה עם קולטני היעד, כגון SR-BI, ABCAI ו- ABCG1. הוא נבדק ככלי להעברת סוכני טיפול שונים 9, 10 , 11 , 12 . שיטות שונות פותחו כדי להכין HDL מחקה NPs. דיאליזה היא גישה פופולרית. בשיטה זו, NPs נוצרים על ידי לחות סרט השומנים באמצעות פתרון cholate נתרן. מלח מוסר מכן באמצעות דיאליזה של יומיים עם שלושה מאגרים 13 . שיטות Sonication לפברק NPs ידי sonicating תערובת השומנים עבור 60 דקות תחת תנאי חימום; NPs הם מטוהרים נוספת באמצעות כרומטוגרפיה ג'ל 14 . Microfluidics מייצר NPs באמצעות מכשיר microfluidic, אשר מתערבב phospholipids ו apolipoprotein AI (Apo AI) פתרונות על ידי יצירת microvortices בדפוס מיקוד 15 . ברור, שיטות אלה יכול להיות זמן רב, קשה, וקשה עבור התעשייה בקנה מידה למעלה.
במאמר זה, אנו מציגים את הכנה ואפיון של NPs חדש HDL חיקוי עבור עצבאנקפסולציה של גורם גדילה (NGF). NGF הוא homiodimer polycptide דיסולפיד מקושר המכיל שני מונומרים פוליפפטיד 13.6-kDa. נוהל חדש להכנת NPs על ידי homogenization, ואחריו אנקפסולציה של NGF לתוך NPs, פותחה. NGP HDL - חיקוי NPs אופיינו עבור גודל החלקיקים, התפלגות גודל, פוטנציאל zeta, ו במבחנה לשחרר. ביואקטיביות שלהם הוערך עבור תולדה neurite בתאי PC12. הפצה ביולוגית של NGP-nff HDL מחקה הושווה לזו של NGF חופשי לאחר הזרקה תוך וריידית בעכברים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: מחקרים בבעלי חיים שנכללו בכל ההליכים אושרו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים ושימוש הוועדה באוניברסיטת צפון טקסס בריאות המרכז למדע.
1. הכנת חלקיקי NGF HDL מחקה
2. אפיון של חלקיקי NGF HDL מחקה
3. במהדורה חוץ גופית של NGF HDLמחקה ננו-חלקיקים
4. Bioactivity של NGF HDL מחקה חלקיקים (מחקר Neurite Outgrowth)
5. Biodistribution של NGF HDL- מחקה חלקיקים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ערכת הנדסה של HDL מחקה, α-tocopherol מצופה NGF NPs שהוכנו על ידי אסטרטגיה יון זוג מוצג באיור 1 . כדי לנטרל את המטענים על פני השטח של NGF, פרוטמין USP שימש כסוכן יון זוג כדי ליצור מורכבת עם NGF. כדי להגן על bioactivity, אב טיפוס HDL - חיקוי NPs היו מהונדסים, תחילה באמצעות homogenization; לאחר מכן, מורכבות NGF / protamine היה encapsulated לתוך NPs אב טיפוס. Homogenization בתנאי מספיק אנרגיה בהצלחה לקדם את ערבוב של excipients. לאחר ho...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה, אנו מדגימים שיטה פשוטה להכין NPs HDL מחקה עבור אנקפסולציה NGF. מערכות שונות של משלוח NP נחקרו על מנת לספק חלבונים. נכון לעכשיו, ההכנות NP רבים כוללים דיאליזה, משקעים ממס, ואת הסרט הידרציה. תהליכים אלה הם בדרך כלל מסובך ומאתגר בקנה מידה. במהלך פיתוח NP זה, נקבע כי השומנים היו הדבקה חזקה על הקיר זכוכית של המכולה, אשר הובילה את הקשיים לחות את הסרט הדק ומערבבים ביעילות את excipients. בהתחשב במספר רכיבים טבעי HDL NPs, ערבוב הפך מאוד מאתגר חיוני להכנת NPs HDL מחקה. על פי התוצא...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי NIH R03 NS087322-01 ל- Dong, X.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| רקומביננטי בטא-NGF | Creative Biomart | NGF-05H | |
| L-α-פוספטידילכולין (PC) | Avanti | 131601P | 95%, ביצים, |
| ספינגומיאלין עוף (SM) | Avanti | 860062P | מוח, |
| חזיר פוספטידילסרין (PS) | Avanti | 840032P | מוח, חזיר |
| כולסטריל אולאט (CO) | Sigma | C9253 | |
| D-α-טוקופריל פוליאתילן גליקול סוקסינט (TPGS) | BASF | 9002-96-4 | ויטמין E פוליאתילן גליקול סוקסינט |
| פרוטמין סולפט | סיגמא | P3369 | עומד במפרטי הבדיקה של USP |
| אפוליפופרוטאין A1, פלזמה אנושית | אתונה מחקר & טכנולוגיה | 16-16-120101 | 1 מ"ג ב-671 ומיקרו; L 10 מ"מ NH4HCO3, pH 7.4 |
| Sepharose 4B-CL | Sigma | CL4B200 | אגרוז צולב, חומר מילוי עמודה כרומטוגרפיה סינון ג'ל |
| ערכת ELISA עבור NGF | R& D system | DY008 | |
| בקר סרום אלבומין | סיגמא | A2153 | |
| RPMI-1640 בינוני | GE Healthcare Life Science | SH30096.02 | |
| סרום סוסים | GE Healthcare Life Science | SH30074.03 | |
| סרום בקר עוברי | Gibco | 10082147 | |
| תאי PC12 | ATCC | CRL-1721 | |
| זנב חולדה קולגן מסוג I | Sigma | C3867 | |
| נתרן אצטט | Sigma | S2889 | |
| נתרן כלורי | Sigma | 31414 | |
| Triton X-100 | Sigma | T8787 | |
| פנילמתאן סולפוניל פלואוריד (PMSF) | Sigma | P7626 | |
| בנזטוניום כלוריד | Sigma | B8879 | |
| <חזק> שם | <חזק>חברה | <חזק>מספר קטלוגי | ><חזק>הערות |
| <חזק>ציוד | |||
| הומוגנייזר | Tekmar T | 25-S1 | |
| מנתח חלקיקים Delsa Nano HC | בקמן-קולטר | Delsa Nano HC | |
| Float-A-Lyzer G2 מכשירי דיאליזה | ספקטרום מעבדות | G235036 | מולקולה Cutoff 300 kDa |
| צנטריפוגה | Eppendoff | 5424R | |
| הומוגנייזר פוליטרון | Kinematica | PT 1200C | |
| DecapiCone | בריינטרי סיינטיפיק בע"מ | DC-M200 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.