Name: הכנה קלילה של פנימית עצמית התאספו חלקיקים ליפידים מיוצב על ידי פחמן (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-19T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 47 s
Description: למדו שיטה פשוטה להכנת חלקיקים היברידיים ננו-מבניים מצינורות פחמן ננומטריים וליפידים מתאספים עצמית. השיטה מייצרת אמולסיית שמן ומים יציבה לשחרור תרופות ביורפואי.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

ברצוננו להודות לד&quot;ר מתיו ג &#39;בייקר, עכשיו באוניברסיטת Strathclyde, גלזגו על התמיכה עם ניסויים רמן מר ניק גונט עבור עבודתו מראש של הפרויקט הזה.

זהירות: CNTs המשמש בעבודה זו הוא בצורת nanoparticulate אשר עשויה להיות סכנות נוספות לעומת עמיתיהם נפחם. שאיפת גרפיט, טבעיים וסינתטיים, יכול לגרום pneumoconiosis 62 דומה pneumoconiosis של העובד פחם. יתר על כן, חלו חששות הנוגעים הרעילות של ננו מבוסס פחמן וחלק מחקרים קודמים מראים רעילות חריפות וכרוניות הקשורות שאיפה של CNTs 63-68. לפיכך, להימנע משאיפת האבקה CNT בסדר ולטפל בו בזהירות רבה. אם בשאיפה, לעבור אוויר צח. אם הנשימה קשה, להשתמש חמצן טהור במקום, ולחפש אחר ייעוץ רפואי. ניסוחי פתרון / פיזור של צינוריות בטוחים למדי לטפל. זהירות: ליפידים פעיל שטח המשמש במחקר זה הוא חומרים באיכות מזון ובכך שאינו מסוכן בכלל, אבל הם ממגרים בעיניים ובעור, וגם דליקים מאוד. לפיכך, השתמש כל נהלי הבטיחות המתאימות, כגון שימוש enשולט gineering (במנדף) וציוד מגן אישי (משקפי מגן, כפפות, חלוק, מכנסיים באורך מלא, נעליים סגורות) בעת הטיפול או הכנת דגימות ננו-חלקיקים. במקרה של מגע בעור או בעיניים, מייד בעור או בעיניים יש לשטוף עם הרבה מים במשך 15 דקות לפחות. לייעוץ רפואי במידת הצורך. 1. הכנת שלבים גורפים ליפידים / מים זהירות: אחסן את השומנים במקרר ב 4 מעלות צלזיוס. שומני כיתה טהורים יש לאחסן במקפיא (-20 ° C). Aliquot אותם לתוך צלוחיות זכוכית קטנה, כדי למנוע זיהום של מניית והנוחות השלמות של טיפול. כימיקלים אחרים כולל CNTs פעיל שטח ניתן לאחסן ב RT אבל לשמור אותם הרחק מאור שמש ישיר. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור שומנים, כלומר, Dimodan U (DU) ו Phytantriol (PT) ב RT במשך 15-20 דקות לפני פתיחת בקבוק / מכסה בקבוקון כדי למנוע התעבות לחות. (הערה: DU הוא גליצריד מזוקק המהווים 96% מונוגליצריד ואתהשאר הוא דיגליצריד וחומצות שומן חופשיות. שני מרכיבים מונוגליצריד מרכזי DU הם linoleate (62%) ו oleate (25%). לפיכך החלק ההידרופובי של DU בעיקר מכיל שרשראות C18 (91%), את ההרכב המדויק של אשר הוא כדלקמן; C18: 2 (61.9%), C18: 1 (24.9%), ו C18: 0 (4.2%), שבו C18 מציין שרשרת 18C ומספר לאחר המעי הגס עולה מספר אג&quot;ח C = C. PT הוא תערובת של 3,7,11,15-tetramethyl-1,2,3-hexadecanetriol איזומרים אופטיים. הוא אינו מכיל קבוצה תפקודית אסתר אבל מורכב הזנב מאוד מסועף phytanyl עם headgroup תלת-הידרוקסי. שני DU ו PT ליצור שלבים מעוקב בנוכחותו של עודפי מים שהוא גם במקרה של הליבות של חלקיקי שומנים התייצבו 13, 45). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים את השומנים על ידי הצבת צלוחיות באמבט מים חמים או מים המכילים כוס נשמר מעל 60 מעלות צלזיוס (חימום בוחש מגנטי: 230 V, 50 Hz, 630 W או דומה לשמש כדי לחמם את המים בכוס). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחלופין בקבוקונים חומים באמצעות מחממי בלוק. אין לחמם את השומנים המכילים בקבוקונים ישירות על הפלטה החשמלית על מנת למנוע שיפוע טמפרטורה ופירוק שומנים שלאחר מכן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול 500 מ&quot;ג של השומנים המותכים, בצינור microcentrifuge שקל בעבר (עם כובע צמד חרוטים, 1.5 מיליליטר), בעזרת פיפטה זכוכית פסטרתי עם נורת לטקס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 500 מ&quot;ל מים ultrapure (מים התנגדות = 18.2 MΩ · ס&quot;מ) אל הצינור microcentrifuge לעיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את המרכיבים באופן ידני במשך 15 דקות באמצעות זעירים מרית (שהותקנה). הפוך מרית כגון באמצעות שיטוח הקצה החד של מחט מזרק (0.9 מ&quot;מ x אורך צינורית 40 מ&quot;מ) באמצעות plier. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה תערובת שומנים / מים במשך 10 דקות במהירות של g x 2,000. שוב מערבבים את התערובת באופן ידני במשך 10 דקות, ולאחר מכן לאזן אותו למשך 24 שעות. לפני המאפיינת את הדגימות, מערבב אותם במשך 5 דקות ולאחר מכן להשאיר אותם ב RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להבטיח את ההיווצרות של שלב שומני שיווי משקל לאורך הצינור כולו, לבצע כ -10 מחזורים להקפיא להפשיר ו inte<html> rmittently לבצע צעד צנטריפוגה כמוגדר לעיל. שניהם בצורה DU ו PT מאוד שלבים השומנים בתפזורת צמיגה ולכן קשה לטפל בהם באופן ידני (איור 1). הערה: בפרוטוקול לעיל (סעיף 1) הוא רק הכרחי, אם אחד רוצה להשוות התנהגות nanostructural (סוג סריג וממדים של הרכבה עצמית) של חלקיקים התפזרו עם שלב השומנים בתפזורת ו / או להשתמש בו כשלט כדי לאשר את שמירה של ננו-מבנה המקורי. </li></ol><img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/53489/53489fig1.jpg" /> הכנה איור 1. של O / תחליב חלקיקי W עם עקביות נוזל משלב שומנים צמיג מאוד באמצעות השקעה אנרגיה גבוהה (ultrasonication) ושימוש-מייצבי CNT שונים, כלומר SWCNT, MWCNT-OH, MWCNT-COOH (איור לשכפל מהתייחסות [50] באישור האגודה לכימיה רויאל).&quot;Target =&quot; _upload / 53,489 / 53489fig1large.jpg _ blank &quot;&gt; לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. 2. הכנת חומרים פעילי שטח מיוצב חלקיקים ליפידים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן 0.2% (w / w) פעיל שטח (F127 pluronic) פתרון במים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים 200 מ&quot;ג של פעילי שטח (אבקה לבנה) ב 100 מ&quot;ל מים ultrapure ידי ערבוב זה במשך 20-30 דקות (על צלחת מגנטי באמצעות בר בוחש מגנטי). F127 Pluronic הוא פעיל שטח בלתי יוני הוא נפוץ כמו מייצב אמולסיה. זהו קופולימר triblock של PEO 99 -PPO 67 -PEO 99, ומכאן לוקח הרבה זמן להתמוסס במים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת 500 מ&quot;ג של מותכת DU או PT (בעזרת פיפטה זכוכית פסטר) כדי בקבוקון זכוכית (נצנץ-סיד סודה מצויד כובע אוריאה מרופד בנייר כסף, 20 מיליליטר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 9.5 גרם של פתרון F127 0.2%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על מכונת ultrasonication החללית, בחוזקה מהדקות את הצנצנת על התשובה עומדת לסת (אביק Stand סט,לעמוד, מהדק, בסיס, מוט, לסת גומי 3 ו bosshead), כך שהוא יכול לעמוד תנודות שנוצרו על ידי sonication. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את החללית סגסוגת טיטניום מוצק (13 מ&quot;מ קוטר x 139 מ&quot;מ אורך) המחוברים תא sonicator. התאם את הגובה והמצבה של בקבוקון על מנת להבטיח כי הצדדים והתחתונים שלה אינם נוגעים אל החללית. מרחק של 0.5 ס&quot;מ בין קצה החללית והחלק התחתון של בקבוקון זכוכית נותן תוצאות טובות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonicate את התערובת במשך 10 דקות במצב פעם עם דופק 1 שניות בתיווך זמן 1 שניות עיכוב ב 35% (של המקסימום) הכח. הבקבוקון מתחמם מאוד בשל החום שנוצר במהלך sonication. לכן, יש לאפשר לה להתקרר RT לפני שהסיר אותו המהדק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחסן את הפיזור בנוי חלבי ב RT במשך לפחות 24 שעות, לפני שימוש נוסף. זאת על מנת להבטיח את יציבותו נגד הפרדת פאזות. הערה: לפני ואחרי השימוש החללית, לנקות אותו עם אצטון, במגבת נייר, ולאחר מכן לשטוף אותו עם מים ultrapured לייבש אותו פעם נוספת. </li></ol> 3. הכנת דיספרסיות של CNTs טהור מים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשני כוסות נפרדות, לשקול 4 מ&quot;ג אבקת MWCNT-OH ו MWCNT-COOH, אשר שניהם הם בצבע שחור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים מים ultrapure 500 מ&quot;ל לכל כוס. באמצעות בדיקה ultrasonicator sonicate תערובות עבור 2 דקות בתוך מצב הדופק רציפה ב 40% (של מקסימום) כוח. ריכוז כתוצאה של פיזור MWCNT הוא 8 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​(פתרון המניות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדלל את הפתרון המניות MWCNT עם כמויות מתאימות של מים ultrapure להשיג 6.25, 5, 4, 2 מיקרוגרם / תפוצות MWCNT מ&quot;ל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonicate תפוצות אלה כפי שתואר קודם לכן (ראה 3.2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן דומה, לפזר 3 מ&quot;ג של SWCNT אבקת (גם בצבע שחור) ב 500 מ&quot;ל מים ultrapure לבצע פיזור SWCNT 6 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​(פתרון המניות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדלל את הפתרון המניות SWCNT ו sonicate אותם כפי שתואר לעיל (ראה 3.2) להשיג 0.5, 0.4, 0.3125, 0.2 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​SWCNT dispersions. הערה: כל התפוצות ברורות במשך כ -30 דקות, שלאחריו CNTs להתחיל ליישב בתחתית. </li></ol> 4. הכנת חלקיקים ליפידים Nanostructured CNT מיוצב (איור 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול 500 מ&quot;ג של DU מותכת לתוך בקבוקון זכוכית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 9.5 מ&quot;ל של פיזור SWCNT 6 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​ל הבקבוקון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonicate את תערובת CNT-DU באמצעות אותם הפרמטרים כמו משמש להכנת תפוצות CNT טהורות (ראה 3.2). לאחר קירור RT, חלקיקי שומני CNT-התייצב עם ננו-מבנה המשומר פנימי עצמי התאספו יהיה מוכן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן דומה, להכין את חלקיקי השומנים באמצעות תפוצות SWCNT 0.4 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​ו 0.2 מיקרוגרם / מ&quot;ל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע את פרוטוקולי 4.1 ל 4.4 ל את חלקיקי השומנים באמצעות MWCNT-OH ו MWCNT-COOH אבל באמצעות ריכוזים שונים, כלומר 8, 4 ו -2 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​של CNT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן דומה, להכין שלושה תפוצות CNT-PT שונים באמצעות 4 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​MWCNT-OH ו MWCNT-COOH וכן 0.4 מיקרוגרם / מ&quot;ל ​​SWCNT. ראוי לציין, כי תפוצות CNT-PT דורשות פחות חשמל (35% לכל היותר) אבל זמן רב יותר (15 דקות) במצב דופק רציף. מצנן את התפוצות כדי RT ולהשאיר אותם למשך 24 שעות לפני המאפיינת אותם. הערה: פרמטרי Sonication עשויים להיות שונים עבור שומנים שונים (כמו DU ו PT כאן) ועבור בהרכבים שונים; הם צריכים להיות מותאמים על מנת להשיג תפוצות היטב התייצבו. </li></ol> 5. פיקוח על היציבות של דיספרסיות ליפידים CNT מיוצב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על היציבות של התפוצות ידי תצפית ויזואלית: לבדוק אם התפוצות הם מערערים או אם גושים יצרו ב התפוצות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח תמונות (עם מצלמה דיגיטלית) במרווחי זמן קבועים. למשל, לקחת תמונות של תפוצות כל יום בשבוע הראשון, ולאחר מכן בכל יום אחר במשך שבוע ואחריו פעם בשבוע במשך השבועיים הקרובים, ולבסוף פעם בחודש לפי דרישה. </li></ol>

יש לנו מה למסור.

ייצוב של חלקיקי שומנים שלושה CNTs שונים משמשים לייצוב תפוצות השומנים; שתיים מהם רבי חומה ו פונקציונלי באמצעות -OH וקבוצות -COOH, ואחד הוא יחיד חום ולא פונקציונלי (וטהור). את CNTs מגוונות בגודל כדלקמן (אורך x קוטר): MWCNT-COOH: 9.5 ננומטר x 1.5 מיקרומטר; MWCNT-OH: 8-15 ננומטר x 50 מיקרומטר; SWCNT: 1-2 ננומטר x 1-3 מיקרומטר. את CNTs האבקה פוזרו במים על ידי חללית-sonication אולטרה. בגדלים הנ&quot;ל של CNTs צפויים להקטין עוד יותר עקב-sonication אולטרה, אם כי בא...

במהלך העשורים האחרונים, ננוטכנולוגיה התפתחה ככלי רב עוצמה במיוחד בתחום פיתוח פרה-קליניים של תרופות למאבק במחלות לשמצה כגון סרטן 1. בהקשר זה, מבנים ננומטריים עם גודל &lt;1,000 ננומטר נחקרים נרחב ככלי משלוח של ביומולקולות השונים הפועלים כגון תרופות, חלבונים, חומצות גרעין, גנים וסוכני הדמיה לאבחון 1-4. ביומולקולות אלה כמוסות או בתוך החלקיקים או מצומדות על פני שטח של חלקיקים ומשתחררות באתר של פעולה על ידי גורמים כגון pH או 5,6 טמפרטורה. למרות מאוד קטן בגודלם, שטח פנים הגדול של ננו-חלקיקים אלו מוכיח להיות יתרון מאוד עבור משלוח ממוקד של ביומולקולות פעילה. השליטה על גודל החלקיקים ואת biocompatibility הוא בעל חשיבות עליונה על מנת לייעל את היעילות הטיפולית ומכאן תחולת חלקיקים 7,8.ליפידים 9-13, פולימרים 14,15, מתכות 16,17 צינורות פחמן 18,19 הועסקו בכינויו nanocarriers עבור יישומים ביו או תרופות שונות. יתר על כן, יישומי nanocarrier מבוססים על ננו עצמית התאספה שומנים יש משמעות רחבה בהרבה תחומים אחרים, כוללים מזון וקוסמטיקה 20,21. למשל, הם משמשים התגבשות חלבון 22, הפרדת ביומולקולות 23, כמו ייצוב מזון למשל, בקינוחים 24, ובסופו של משלוח של מולקולות פעילות כגון חומרי הזנה, חומרי טעם וריח ובשמים 25-31. ננו שומנים עצמי התאסף לא רק את היכולת לשחרר מולקולות ביו בצורה מבוקרות וממוקד 32-38 אבל הם גם מסוגלים להגן על המולקולות התפקודיות מפני השפלה הכימית אנזימטיים 39,40. למרות bilayer נוזל מישוריים הוא הכי commעל ננו-מבנה שנוצר על ידי מולקולות השומנים amphiphilic בנוכחות של מים, מבנים אחרים כגון משושה ו מעוקב הם נצפו גם 20,41,42 נפוץ. הסוג של ננו-מבנה שנוצר תלוי במבנה המבנה המולקולרי &quot;השומנים, רכב השומנים במים כמו גם על תנאי הפיסיקלי כימי מועסק כגון טמפרטורה ולחץ 43. תחולת ננו השומנים הלא מישוריים במיוחד כי הפאזות מעוקב, מוגבלת בגלל הצמיגות שלהם גבוהה ועקביות תחום הלא הומוגנית. בעיות אלה הם להתגבר על ידי פיזור ננו ליפיד כמות גדולה של מים ליצירת שמן-ב-מים (O / W) תחליבים המכילים מיקרון או חלקיקים השומנים בגודל submicron. באופן זה, מוצר מתאים של צמיגות נמוכה ניתן להכין תוך שמירה על המבנה עצמי התאסף שומנים המקוריים בתוך חלקיקים המפוזרים. ההיווצרות הפנימית אלה חלקיקים עצמיים התאסף (המקוצרת כמו ISAsomes 44 </sup&gt; למשל, cubosomes משלב מעוקב hexosomes משלב משושה) נפוץ דורש שילוב של צעד השקעת אנרגיה גבוהה והוספת מייצבים כגון פעיל שטח או פולימרים. מחקרים שנערכו לאחרונה בכיוון זה מדגים את היישום של חלקיקים מוצקים שונים 45 כולל חלקיקי סיליקה 46, חימר 47-49 צינורות פחמן 50 לייצוב תחליבים הנ&quot;ל, כינה מתאים, פיקרינג 51 או Ramsden-פיקרינג תחליבים 52. בשנים האחרונות, פחמן המבוסס ננו כגון צינורות פחמן חד-דופנות (SWCNTs), צינורות פחמן רב חומה (MWCNTs) ו פולרנים קיבלו תשומת לב רבה כמו biomaterials הרומן 53,54. החששות העיקריים הם רעילותם 55-58, insolubility מים 59 ומכאן biocompatibility שלהם 56. דרך יעילה להתמודד עם בעיות אלה היא פונקצית המשטחalization באמצעות מולקולות רעילות ביולוגיות כגון שומנים. בנוכחות של מים, שומנים אינטראקציה עם CNTs באופן משטח הידרופובי של CNTs מוגן מפני בתווך מימי הקוטב ואילו קבוצות ראש הידרופילי השומנים לסייע מסיסות או פיזורם במים 60,61. ליפידים הם המרכיבים בלתי נפרד אברונים הסלולר, כמו גם כמה חומרי מזון, ולכן קישוט שלהם רצוי להקטין את רעילות in vivo של CNTs. יישומים ביו-רפואיים המבוססים באופן עצמאי על CNTs 18,19 ו ננו השומנים 9-13 נמצאים תחת פיתוח נרחב אך יישומים המשלבים תכונות של שני עדיין לא-בחנו היטב. בעבודה זו, אנו מעסיקים שני סוגים שונים של שומנים ושלושה סוגים של CNTs מתוכם SWCNTs הם בצורה והטהורה ואילו MWCNTs הם פונקציונליים עם הידרוקסיל וקבוצות קרבוקסיליות. השתמשנו בריכוזים נמוכים מאוד של CNTs להכין את התפוצות אשריציבות תלויה במספר גורמים כגון סוג של שומנים בדם, סוג של CNT, יחס של השומנים כדי CNT בשימוש, כמו גם על הפרמטרים sonication המועסקים כגון כוח ומשך. פרוטוקול וידאו זה מספק פרטים טכניים של שיטה של ​​ייצוב חלקיקי שומני kinetically באמצעות CNT-מייצבים שונים.

<table><tbody><tr><td>חנות Dimodan U</td><td>Danisco</td><td>15312</td><td>ב-4&nbsp; &deg;C. לא מסוכן. מגרה את העיניים והעור.</td></tr><tr><td>פיטנטריול (> 95%, GC)</td><td>TCI Europe N.V.</td><td>חנות P1674</td><td>ב-4&nbsp; &deg;C. לא מסוכן. מגרה את העיניים והעור.</td></tr><tr><td>ננו-צינורות פחמן חד-דופן (90%)</td><td>ננו-מבנה & אמורפוס מטיריאלס בע"מ&nbsp;</td><td>1246YJS</td><td>יש לאחסן בטמפרטורת החדר. הרחק מאור ישיר. מגרה את העיניים, העור ומערכת הנשימה.</td></tr><tr><td>ננו-צינורות פחמן מתפקדים עם חומצה קרבוקסילית רב-דפנות (>&nbsp; 80% על בסיס קרון, >&nbsp; 8% חומצה קרבוקסילית מתפקדת)</td> <td>Sigma-Aldrich Co. LLC&nbsp;</td><td>755125</td><td>יש לאחסן בטמפרטורת החדר. הרחק מאור ישיר. גורם לגירוי חמור בעיניים. עלול לגרום לגירוי בדרכי הנשימה.</td></tr><tr><td>ננו-צינורות פחמן הידרוקסיים מרובי קירות גרפיטיים (99.9%)</td><td>ננו-מובנים & חומרים אמורפיים בע"מ (NanoAmor)&nbsp;</td><td>1224YJF</td><td>יש לאחסן בטמפרטורת החדר. הרחק מאור ישיר. מגרה את העיניים, העור ומערכת הנשימה.</td></tr><tr><td>פלורוניק F127</td><td>סיגמא-אולדריץ' ושות' LLC&nbsp;</td><td>P2443</td><td>BioReagent, מתאים לתרבית תאים. אינו חומר או תערובת מסוכנת. יש לאחסן בטמפרטורת החדר.</td></tr><tr><td>אצטון (99.5%)</td><td>פישר סיינטיפיק&nbsp;</td><td>10134100</td><td>נוזל דליק מאוד. גורם לגירוי חמור בעיניים. עלול לגרום לישנוניות או סחרחורת.</td></tr><tr><td>צנצנות עם מכסים רופפים ומתקפלים (375&nbsp; מ"ל)</td> <td>VWR אינטרנשיונל בע"מ</td><td>216-3308</td><td></td></tr><tr><td>, 1,000 מ"ל</td><td>פישר סיינטיפיק&nbsp;</td><td>12942161</td><td>כבד, צורה נמוכה, עם פיה וסימונים</td></tr><tr><td>פיפטת זכוכית פסטר (אורך 150 מ"מ) עם נורת לטקס</td><td>פישר סיינטיפיק&nbsp;</td><td></td><td></td>10006021</tr><tr><td>צינור מיקרוצנטריפוגה חרוטי 1.5&nbsp; מ"ל</td><td>פישר סיינטיפיק&nbsp;</td><td></td><td></td>11558232</tr><tr><td>מרית</td><td>פישר סיינטיפיק&nbsp;</td><td></td><td></td>11352204</tr><tr><td>בוחש מגנטי חימום</td><td>פישר סיינטיפיק&nbsp;</td><td></td><td></td>11715704</tr><tr><td>מוטות בוחש מגנטיים (גליליים, אטומים PTFE, 30&nbsp; מ"מ x 7&nbsp; מ"מ (קוטר l x)פישר</td> <td>סיינטיפיק&nbsp;</td><td></td><td>מחט 10011792</td></tr><tr><td>(0.9 מ"מ x 40&nbsp; אורך צינורית מ"מ)</td> <td>Terumo בריטניה בע"מ</td><td>MN-2038MQ</td><td></td></tr><tr><td>סט מעמד רטרט - עם מעמד, מהדק, בסיס, מוט, גומי 3 לסת וראש בוס</td><td>Camlab בע"מ, בריטניה</td><td>1177157</td><td></td></tr><tr><td>Millipore ציוד מים</td><td>Barnstead Nanopure, Thermoscientific, ארה"ב</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Progen Genfuge 24D מיקרוצנטריפוגה דיגיטלית</td><td>Progen Scientific</td><td>C-2400</td><td></td></tr><tr><td>Probe אולטרה-סוניקטור, עם 13 מ"מ&nbsp;</td><td>סוניקס, ויברסל,&nbsp; ארה"ב</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מצלמת 5 מגה פיקסל עם פוקוס אוטומטי ופלאש LED</td><td>Samsung Galaxy Fame מצלמה</td><td></td><td></td>ניידת</tr><tr><td>ספקטרומטר Raman</td><td>Horiba Jobin-Yvon LabRAM ספקטרומטר</td><td></td><td></td>HR800</tr><tr><td>Mastersizer 3000</td><td>&nbsp; Malvern Instruments Ltd, מלברן, בריטניה</td><td></td><td></td></tr><tr><td>פיזור קרני רנטגן בזווית קטנה (SAXS)</td><td>מצלמת SAXSpace (אנטון פאר, גראץ, אוסטריה), ציוד ליצירת קרני רנטגן (ISO-DEBYEFLEX3003, GE Inspection Technologies GmbH), מעגל מים סגור (Chilly 35, HYFRA, גרמניה).&nbsp;</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

הכנה קלילה של פנימית עצמית התאספו חלקיקים ליפידים מיוצב על ידי פחמן

Facile Preparation of Internally Self-assembled Lipid Particles Stabilized by Carbon Nanotubes

אנו מציגים שיטה קלילה להכין חלקיקי שומני nanostructured על מנת לייצב את צינורות פחמן (CNTs). חד-דופנות (וטהור) ו-חומה רבה (פונקציונלי) CNTs משמש מייצב לייצר סוג פיקרינג שמן-ב-מים (O / W) אמולסיות. ליפידים כלומר, Dimodan U ו- Phytantriol משמשים כמו מתחלבים, אשר המים העודפים עצמית להרכיב לשלב Pn3m מעוקב bicontinuous. שלב צמיג מאוד זה מקוטע לחלקיקים קטנים יותר באמצעות בדיקת ultrasonicator בנוכחות מייצבים פעילים שטח קונבנציונליים או CNTs כפי שנעשה כאן. בתחילה, CNTs (בצורת אבקה) מפוזרים במים ואחריו ultrasonication נוספת עם השומנים מותכת כדי ליצור את התחליב הסופי. במהלך תהליך זה CNTs לקבל מצופה מולקולות שומנים בדם, אשר בתורו הן בחזקים להקיף את טיפות שומנים כדי ליצור תחליב חלקיקים כי הוא יציב במשך חודשים. הגודל הממוצע של חלקיקי שומני nanostructured CNT-התייצב נמצא r submicronange, אשר משווה גם עם החלקיקים התייצב באמצעות פעילי שטח קונבנציונליים. נתוני רנטגן פיזור זווית קטן מאשר את השמירה של שלב Pn3m מהעוקב המקורי תפוצות שומני CNT-התייצבו לעומת שלב השומנים הטהור (המדינה בתפזורת). ולכחול והורדה של העוצמות בסול מאפיין והלהקות &#39;G של CNTs שנצפתה ספקטרוסקופיית ראמאן לאפיין את האינטראקציה בין מולקולות פני שטח שומני CNT. התוצאות מראה כי יחסי הגומלין בין CNTs והשומנים אחראים הייצוב הדדי בתמיסות מימיות. ככל הריכוזים של CNTs מועסק לייצוב נמוכים מאוד ומולקולות שומנים מסוגלות functionalize את CNTs, הרעילות של CNTs צפויה להיות מבוטל תוך ההתאמה הביולוגית שלהם היא מאוד משופרת. לפיכך הגישה הנוכחית מוצאת פוטנציאל גדול יישומים ביו שונים, למשל, לפיתוח מערכות nanocarrier היברידי עבור משלוח של מ &#39;רובי מולקולות תפקודיות כמו טיפול משולב או polytherapy.

התוצאות הבאות מייצגות) ביציבות של תפוצות, ב) התפלגות גודל חלקיקים שומנים בדם, ג) סוג של הרכבה עצמית ו-ד) ראיות לציפוי השומנים של CNTs. היציבות של תפוצות (איור 2) היה פיקוח באמצעות מצלמה 5 מגה פיקסל עם פוקוס אוטומטי ופלאש LED. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/53489/53489fig2.jpg" /> איור 2. שרטוטים של סוגי CNT (...

אנו מדווחים על יישום חכם של ננו-צינורות פחמן לייצוב קינטי של חלקיקי שומנים המכילים ננו-מבנים בהרכבה עצמית בליבותיהם. הכנת חלקיקי שומנים דורשת ריכוזים נמוכים למדי של ננו-צינורות פחמן המאפשרים את השימוש בהם ביישומים ביו-רפואיים כגון מתן תרופות.

We present a facile method to prepare nanostructured lipid particles stabilized by carbon nanotubes (CNTs). Single-walled (pristine) and multi-walled ...

המטרה הכללית של שיטה זו היא להכין חלקיקים היברידיים ננו-מבניים באמצעות ננו-צינוריות פחמן, או CNTs, והרכבות עצמיות של ליפידים. שיטה זו מציגה את אחד היישומים החכמים של ננו-צינוריות פחמן, שבהן אמולסיה ננו-מבנית מיוצבת של חלקיקי ליפידים המורכבים בתוך עצמם. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהפרוטוקול פשוט למדי, והוא משלב תכונות אלמנטריות הן של CNTs והן של ננו-מבני ליפידים.הייצוב של ה-CNT מייצר אמולסיית שמן ומים שבה חלקיקיה הם בגודל של מיקרון אחד או פחות, והליבה מכילה ננו-מבנה ליפיד קובי דו-רציף. בשל ציפוי ה-CNTs במולקולות ליפיד תואמות ביולוגית, הרעילות שלהם צפויה להיות נמוכה. דיווחים אחרונים הראו עד כה כי פונקציונליזציה מפחיתה באופן ניכר השפעות רעילות וציטוטוקסיות של CNTs, תוך הגברת התאימות הביולוגית.את הפרוצדורה יעמידו יוגיטה פאטיל-סן, פוסט-דוקטורנטית מהמעבדה שלי, ואמין סדג'פור, פוסט-דוקטורנט מהמעבדה של פרופסור רפולט. הכינו תמיסת סורפקטנט בריכוז 0.2% במים על ידי המסה של 200 milligrams של הסורפקטנט ב-100 milliliters של מים אולטרה-טהורים באמצעות ערבוב למשך 20 עד 30 דקות. הוסיפו 500 milligrams של Dimodan U (DU) או Phytantriol (PT) מומס למבחנה מזכוכית.לאחר מכן, הוסיפו 9.5 גרם של תמיסת 0.2%F127. במכשיר האולטרסוניקציה עם הפרוב (probe), הדקו היטב את המבחנה למלקחי מעמד הניסוי, כך שתוכל לעמוד ברעידות הנוצרות מהסוניקציה. הכניסו את הפרוב מסגסוגת הטיטניום המוצקה המחוברת לסוניקטור התאים.כווננו את הגובה והמיקום של המבחנה כדי להבטיח שהדפנות והתחתית שלה אינן נוגעות בראש הסוניקטור. בצעו סוניקציה לתערובת למשך עשר דקות במצב פולסים, עם פולס של שנייה אחת המופרד בזמן השהיה של שנייה אחת בהספק של 35%. המבחנה תהפוך לחמה מאוד בשל החום הנוצר במהלך הסוניקציה.לכן, יש להמתין עד שהתמיס יתקרר לטמפרטורת החדר לפני הסרתו מהתפסן. יש לאחסן את הדיספרסיה חלבית המראה בטמפרטורת החדר למשך 24 שעות לפחות לפני השימוש. זאת כדי להבטיח את יציבותה מפני הפרדה לשלבים.לפני אחרי השימוש בגשושית, נקו אותה בעזרת אצטון וייבשו בנייר סופג. לאחר מכן, שטפו אותה במים אולטרה-טהורים וייבשו אותה פעם נוספת. בשני כלי ביקר נפרדים, שקלו ארבעה מיליגרמים של CNTs פונקציונליים עם קבוצות הידרוקסיל ושל CNTs פונקציונליים עם קבוצות קרבוקסיל, שניהם בעלי צבע שחור.הוסיפו 500 milliliters של מים אולטרה-טהורים לכל כלי ביקר. באמצעות סוניקטור עם רסס (probe ultrasonicator), בצעו סוניקציה לתערובות למשך שתי דקות במצב פולס רציף בהספק של 40%. הריכוז שיתקבל של תמיסת ה-CNT רב-הדופית הוא שמונה micrograms per milliliter.דללו את תמיסת המלאי של ה-CNT בעלי הדפנות המרובות בכמויות מתאימות של מים אולטר-טהורים כדי להגיע לדיספרסיות של CNT בעלי הדפנות מרובות בריכוזים שונים. בצעו סוניקציה לדיספרסיות אלו כפי שנעשה קודם לכן. באופן דומה, פזרו שלושה מיליגרמים של CNT בעלי דופן אחת בצורת אבקה ב-500 מיליליטר של מים אולטר-טהורים כדי להכין תמיסת מלאי של דיספרסיית CNT בעלי דופן אחת בריכוז של שש מיקרוגרם למיליליטר.יש לדלל את תמיסת המלאי של ה-CNT בעל הדופן הבודדת ולבצע סוניקציה כפי שנעשה קודם לכן, כדי להכין דיספרסיות של CNT בעל דופן בודדת בריכוזים שונים. שקלו 500 מיליגרם של DU מותך אל תוך מבחנה מזכוכית. לאחר מכן, הוסיפו למבחנה 9.5 מיליליטר של דיספרסיית CNT בעל דופן בודדת בריכוז של שישה מיקרוגרם למיליליטר.בצע סוניקציה לתערובת ה-CNT DU באמצעות אותם פרמטרים ששימשו להכנת דיספרסיות של CNT טהור. לאחר קירור לטמפרטורת החדר, חלקיקי הליפידים המיוצבים על ידי CNT, עם ננו-מבנה פנימי המורכב באופן עצמי שנשמר, יהיו מוכנים. באופן דומה, הכן את חלקיקי הליפידים באמצעות דיספרסיות של CNT בעלי דופן אחת בריכוזים של 0.4 micrograms per milliliter ו-0.2 micrograms per milliliter.בצע סוניקציה של תגלילי ה-CNT PT בעוצמה של 35% למשך זמן ממושך של חמש עשרה דקות במצב פולס רציף. קרר את התגלילים לטמפרטורת החדר, והשאר אותם למשך 24 שעות לפני האפיון. עקוב אחר יציבות התגלילים באמצעות תצפית חזותית.בדקו אם התחליבים אינם יציבים, או אם נוצרו גושים בתחליבים. צלמו בתשכופים קבועים באמצעות מצלמה דיגיטלית. לדוגמה, צלמו את התחליבים מדי יום במהלך השבוע הראשון.לאחר מכן, בכל יום שני למשך שבוע. לאחר מכן פעם בשבוע למשך השבועיים הבאים, ולבסוף פעם בחודש לפי הצורך. טכניקת פיזור קרני X בזווית קטנה (small-angle Xray scattering) משמשת לקביעת סוג הסריג של המבנה הננו-פנימי של חלקיקי הליפידים המיוצבים.מלאו את הדגימה בנימה של קוורץ בעובי מילימטר אחד, ואטמו אותה כראוי. לאחר מכן, הניחו את הנימה בבמה לדגימות בעלת בקרת טמפרטורה. רוקנו את תא הדגימה באמצעות משאבת ואקום.הקליטו את תבניות הפיזור החד-ממדיות (1D) באמצעות גלאי רנטגן מסוג micro-strip הנשלט על ידי תוכנה. לאחר קבלת שלושה פרופילים עם זמן חשיפה של 300 שניות, בצעו אינטגרציה של פרופילים אלו והמשיכו בניתוח כפי שמתואר בפרוטוקול הכתוב. ביצעו אינדקס לכל תבניות העקיפה שהוקלטו עם חללית (space group) מסוג PN3M, שבה ניתן להבחין בבירור ברפלקסיות 110, 111, 200, 211, 220 ו-221.פאזה קובית של ליפידים בעלת צמיגות גבוהה מפורקת לחלקיקים באמצעות אולטרסוניקציה. ננשנלים פחמניים (CNTs) בעלי דופן אחת טהורים, או בעלי דופן מרובה פונקציונליים, משמשים כמייצבים להפקת אמולסיה של שמן ומים בעלת עקביות נוזלית. נדרש יחס אופטימלי של CNT לליפידים כדי להשיג אמולסיות הומוגניות ויציבות.אמולסיות עם כמות מועטה מדי של CNTs מכילות גושי ליפידים. לעומת זאת, אמולסיות עם עודף של CNTs מכילות גושים של CNT וליפידים. תבניות פיזור קרני רנטגן בזווית קטנה מאשרות כי הפאזה הקובית PN3M, המוצגת גם על ידי ליפיד Phytantriol בקיבול של מים, נשמרת באמולסיות המיוצבות על ידי F127, כמו גם בכל האמולסיות המיוצבות על ידי CNT.בדיקות פיזור אור סטטיות מראות כי התפלגות הגדלים של קובוזומים המיוצבים על ידי F127 דומה להתפלגות הגדלים של קובוזומים המיוצבים על ידי CNT, וגודל החלקיקים הממוצע נמצא בטווח הסוב-מיקרוני. פסי G ו-G prime אופייניים, או CNTs שנצפו בספקטרומי Raman, מראים הסטה לכחול עבור חלקיקי ליפידים המיוצבים על ידי CNT. דבר זה מעיד על ציפוי אפשרי של CNTs על ידי מולקולות ליפידים, כפי שמוצג בדיאגרמה סכמטית זו.לאחר צפייה בסקירה זו, תגיעו להבנה טובה של אופן הכנת חלקיקים היברידיים של CNT וליפידים, כפי שהודגם במספר שלבים פשוטים. חלקיקים ליפידיים בעלי מבנה ננו-מבני אלו, והלמידה על מולקולות תפקודיות בתוך ההרכבה העצמית של הליפידים, כמו גם על פני השטח של ה-CNT, סוללים את הדרך לחקר ננו-מולקולות היברידיות בטיפולים משולבים נגד מחלות מרכזיות.

facile-preparation-internally-self-assembled-lipid-particles

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

טכניקה פשוטה, חזקה וניתן להרחבה לfunctionalize ולהרכיב עצמי סרטי monolayer nanoparticle ליגנד מקרוסקופית על גבי מצעים נטולי תבנית מתוארת בפרוטוקול זה.

טכניקה לfunctionalize ועצמי להרכיב מקרוסקופית Nanoparticle ליגנד חד שכבתי סרטים על גבי מצעים נטולי תבנית

bilayers שומנים נתמך וחלקיקי קרום טבעיים הם מערכות נוחים שיכול להתקרב למאפיינים של קרום תא ולהיות משולבות במגוון רחב של אסטרטגיות אנליטיות. כאן אנו מדגימים שיטה להכנת microarrays המורכב של SiO 2 חרוזים נתמכים שומנים מצופים bilayer, שלפוחית ​​פוספוליפידים או חלקיקי קרום טבעיים.

היווצרות של microarrays Biomembrane עם שיטת הרכבה מבוססת מגב

אנו מציגים את הסינתזה של הקסיין אמפיפילי והשימוש בו בהכנת ננו-יריעות פחמן בממשק אוויר-מים משכבה חד-שכבתית בהרכבה עצמית של קודמנים מולקולריים ריאקטיביים ועשירים בפחמן.

הכנת פחמן Nanosheets בטמפרטורת החדר

מוצגת שיטה לפונקציונליזציה של ננו-צינורות פחמן עם שכבות אנקפסולציה פולימריות הניתנות לכוונון מבנה ואפיון מבני באמצעות פיזור נויטרונים בזווית קטנה.

Functionalization של ננו-צינורות פחמן חד-דופנות עם קופולימרים לחסום Thermo-הפיך אפיון על ידי פיזור קטן זווית ניוטרון

הליך עבור הסינתזה של multiwalled הושתל פוליסטירן פחמן באמצעות שינוי כימי רצופים שלבים באופן סלקטיבי להציג רשתות פולימריות בקירות הצדדיים שלהם הרכבה עצמית באמצעות patchiness אנאיזוטרופי הוא הציג.

הרכבה Multiwalled פחמן עם פוליסטירן כדי לאפשר הרכבה עצמית, Patchiness אנאיזוטרופי

נתמכת solid, נטול חלבון, כפול פוספוליפיד bilayer ממברנות (DLBM) יכולה להיהפך מורכב ודינמי, השומנים nanotube רשתות, יכול לשמש מלמטה למעלה 2D, דגמי רשתית תוך-פלזמית.

היווצרות ספונטנית ו שחלוף של השומנים מלאכותי Nanotube רשתות כמודל מלמטה למעלה על רשתית תוך-פלזמית

מחקר זה מתאר לחות קלאסית באמצעות שיטת הסרט דק השומנים לקראת nanoliposome סוימים ואחריו ננו-חלקיק אפיון. 47 kDa-hydrophilic וחלבון כדורי, טארין, הוא כיום בהצלחה כאסטרטגיה כדי לשפר את היציבות, להימנע הרשאה מהירה, ולקדם שחרור מבוקר. ניתן להתאים את השיטה לעטיפת מולקולות הידרופובי.

הכנה ואפיון ננו-פוטזומים לצורך מלכודת הידרופיזיאליות של חלבונים ביולוגיים

פרוטוקול זה מתאר תהליך לייצור רשתות ננו-צינוריות ליפידים באמצעות תנועתיות קינזין גולשת בשילוב עם שלפוחיות ליפידים חד-שכבתיות ענקיות.

ייצור רשתות ננו-צינוריות ליפידים מרובות רכיבים באמצעות בדיקת תנועתיות Kinesin Gliding

אנו מדווחים על פרוטוקול לייצור קרום שומנים היברידי בממשק המים/אוויר על ידי סימום ביטל השימנים עם נחושת (II) 2,9,16,23-טטרה-אטרה-butyl-29H,31H-phthalocyanine (CuPc) מולקולות. קרום שומנים היברידית וכתוצאה מכך יש מבנה כריך שומנים/CuPc/שומנים. פרוטוקול זה יכול להיות מיושם גם על היווצרות של ננו-חומרים פונקציונליים אחרים.

הרכבה עצמית של קרום שומנים היברידי מסוממים עם מולקולות אורגניות הידרופוביות בממשק מים/אוויר

בכתב יד זה, אנו מדגימים את הטכניקות הניסיוניות לתמצת את השלד הציטוסקולרי F-actin לשלפוחיות ליפידים חד-עיניות ענקיות (הנקראות גם ליפוזומים), ואת השיטה ליצירת שכבת F-actin הביולוגית של קליפת המוח בעלון הפנימי של קרום הליפוזום.

במבחנה שחזור של שלד אקטין ציטוסקלטון בתוך שלפוחית אונילמלרית ענקית

הודגם פרוטוקול מפורט לסינתזה של ננו-חלקיקי שומנים (LNPs) באמצעות טכנולוגיות מיקסר סילון פוגע כלוא (CIJ), כולל CIJ דו-סילוני ומערבל מערבולות רב-סילוני בעל ארבעה סילונים (μMIVM). מערבלי CIJ יוצרים סביבות מיקרו-ערבוב טורבולנטיות הניתנות לשחזור, וכתוצאה מכך מייצרים LNPs חד-מפוזרים.

סינתזה של ננו-חלקיקי שומנים על ידי זרימה טורבולנטית במערבלי סילון פוגעים מוגבלים

למדו שיטה פשוטה להכנת חלקיקים היברידיים ננו-מבניים מצינורות פחמן ננומטריים וליפידים מתאספים עצמית. השיטה מייצרת אמולסיית שמן ומים יציבה לשחרור תרופות ביורפואי.

הכנה קלילה של פנימית עצמית התאספו חלקיקים ליפידים מיוצב על ידי פחמן

גלה סרטונים נוספים