Articolo metodologico

Valutazione globale dell'efficacia e della sicurezza di Placenta-Targeted Drug Delivery utilizzando tre metodi complementari

DOI:

10.3791/58219

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10 settembre 2018

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1Laboratory for Reproductive Health, Institute of Biomedicine and Biotechnology, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, 2College of Veterinary Medicine, Hunan Agricultural University, 3Key Laboratory of Chemical Engineering Process and Technology for High-efficiency Conversion, College of Chemistry and Material Sciences, Heilongjiang University, 4Department of Obstetrics and Gynecology, Wayne State University School of Medicine

In questo articolo

Sommario

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Descriviamo un sistema che utilizza tre metodi per valutare la sicurezza e l'efficacia della somministrazione di farmaci mirati placenta: in vivo imaging per monitorare l'accumulo delle nanoparticelle, ultrasuono ad alta frequenza per monitorare lo sviluppo placenta e fetale e HPLC per quantificare la consegna della droga al tessuto.

Abstract

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Nessun trattamenti efficaci attualmente esistenti per le complicazioni di gravidanza placenta-collegata, e lo sviluppo di strategie per la somministrazione mirata di farmaci alla placenta, riducendo al minimo gli effetti collaterali materni e fetali rimane impegnativo. I vettori delle nanoparticelle mirate fornire nuove opportunità per trattare i disordini placentari. Recentemente abbiamo dimostrato che un peptide sintetico placentare Condroitin solfato A associazione (plCSA-BP) potrebbe essere usato per guidare le nanoparticelle per consegnare i farmaci alla placenta. In questo protocollo, descriviamo dettagliatamente un sistema per valutare l'efficienza di consegna della droga alla placenta di plCSA-BP che impiega tre metodi distinti utilizzati in combinazione: in vivo imaging, ultrasuono ad alta frequenza (HFUS) e ad alte prestazioni cromatografia liquida (HPLC). Utilizzo in vivo imaging, plCSA-BP-guidata nanoparticelle sono state visualizzate in placente di animali vivi, mentre HFUS e HPLC ha dimostrato che nanoparticelle plCSA-BP-coniugato in modo efficiente e in particolare consegnato metotrexato alla placenta. Così, una combinazione di questi metodi può essere utilizzata come strumento efficace per la somministrazione mirata di farmaci alla placenta e lo sviluppo di nuove strategie di trattamento per diverse complicazioni di gravidanza.

Introduzione

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Complicazioni di gravidanza placenta-mediata, tra cui pre-eclampsia, la perdita di gravidanza, distacco della placenta e piccola età gestazionale (SGA), sono comuni e portare a sostanziale morbilità materna e fetale e mortalità1,2, 3e molto pochi farmaci hanno dimostrato di essere efficace per il trattamento di gravidanza disturbi4,5. Lo sviluppo di strategie per la consegna di droga placenta-mirati più selettivi e più sicura durante la gravidanza rimane impegnativo nella terapia farmacologica moderna.

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Protocollo

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Tutti gli esperimenti del mouse seguito rigorosamente i protocolli (SIAT-IRB-160520-YYS-FXJ-A0232) approvati dalla cura degli animali e uso Comitato di Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Accademia cinese delle scienze.

1. sintesi di nanoparticelle mirate A lipido-polimero placentare Condroitin solfato

  1. Sintetizzare MTX - e ICG-caricati del lipido-polimero nanoparticelle (MNPs e INPs rispettivamente) e nanoparticelle plCSA-BP-coniugato (plCSA-MNPs e plCSA-INPs) come descritto dettaglio altrove18.

2. in vivo Imaging di fluorescenza

  1. Preparaz....

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Risultati

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In questo manoscritto, plCSA-BP-coniugato nanoparticelle caricato con MTX (plCSA-MNPs) o ICG (plCSA-INPs) sono state iniettate per via endovenosa in topi incinti. In vivo imaging ha rivelato segnali forti di ICG nella regione dell'utero 30 min dopo l'iniezione plCSA-INP. L'INPs sono stata localizzata principalmente nella regione di fegato e milza (Figura 1A). A 48 h dopo l'iniezione plCSA-INP, incinto topi sono stati sacrificati, rivelando ICG segnal.......

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Discussione

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In questo manoscritto, delineiamo un sistema di tre-metodo per determinare se le nanoparticelle plCSA-BP-guida sono uno strumento efficace per la consegna di farmaci alla placenta di targeting. L'uso di in vivo imaging per monitorare il segnale a infrarossi fluorescente ICG confermato la specificità di targeting placenta di plCSA-BP. Using HFUS e HPLC, abbiamo dimostrato che nanoparticelle plCSA-BP-coniugato possono fornire in modo efficiente MTX solo per il cellule della placenta, non per il feto.

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Dichiarazioni

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X.F. e B.Z. inventori su domanda di brevetto PCT/CN2017/108646 presentato da SIAT che riguarda un metodo di consegna di droga placenta-specifico e la sua applicazione. Tutti gli altri autori dichiarano di non avere nessun interessi concorrenti.

Ringraziamenti

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Questo lavoro è stato sostenuto da borse di studio dalla Fondazione nazionale di scienze naturali (81771617) e la scienza naturale Fondazione della provincia di Guangdong (2016A030313178) assegnato a X.F.; una sovvenzione dalla Shenzhen Basic Research Fund (JCYJ20170413165233512) assegnato a X.F; Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health e lo sviluppo umano del National Institutes of Health, sotto Premio numero R01HD088549 (il contenuto è di esclusiva responsabilità degli autori e non rappresentano necessariamente il funzionario viste del National Institutes of Health) di N.N.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
CD-1 topiBeijing Vital River201Femmina (8-12 settimane)
Siringa da insulinaBD328421per iniezione endovenosa
Etanolo assolutoSinopharm 10009218 chimicoper la sintesi di nanoparticelle
Lecitina di soiaAvanti Polar Lipids441601per la sintesi di nanoparticelle
DSPE-PEG-COOHAvanti Polar Lipids880125per la sintesi di nanoparticelle
PLGASigma-Aldrich719897per la sintesi di nanoparticelle
Processore ad ultrasuoniSonicsVCX130per la sintesi di nanoparticelle
Metotrexato (MTX)Sigma-AldrichV900324per la sintesi di nanoparticelle
Verde indocianina (ICG)Sigma-Aldrich1340009per in vivo soluzione
salina tamponata con fosfato per imaging (PBS)HycloneSH30028.01
Strumento di spettro IVISPerkin Elmerper l'imaging in vivo
Gel per trasmissione di ultrasuoniGuanggongZC4252418per l'imaging ecografico
IsofluranoLunan PharmaceuticalI0040per mantenere l'anestesia
Crema depilatoriaNairTMG001per la rimozione del
trasduttore a 40 MHzVisualSonicsMS550Sper ecografia
Sistema di ecografia ad alta frequenzaVisualSonicsVevo2100per ecografia
AvertinSigma-AldrichT48402per anestesia
Pompa a siringaMindraySK-500IIIper perfusione cardiaca
soluzione salina allo 0,9%MeilunbioMA0083per perfusione cardiaca
1,5 mL Provette in polipropileneAXYGENMCT-150-C-80
° C congelatoreThermo Fisher Scientific88600V
CentrigugeCenceH1650R
Acido percloricoSigma-Aldrich311421per la precipitazione delle proteine
OmogeneizzatoreSCIENTZSCIENTZ-48per l'omogeneizzazione dei tessuti
Filtro per siringhe (0,45 μ m)MilliporeSLHV033RS01
Idrossido di sodioSinopharm10019763chimico per la soluzione di
fiale MTX HPLCAcque670650620 per HPLC
Fosfato di potassio bibasicoSinopharm 20032117 chimicoper HPLC
AcetonitrileJKchemical932537per HPLC
C18 colonnaAcque186003966per HPLC
Sistema HPLCShimadzuper HPLC

Riferimenti

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  1. Rodger, M. A., et al. The Association of Factor V Leiden and Prothrombin Gene Mutation and Placenta-Mediated Pregnancy Complications: A Systematic Review and Meta-analysis of Prospective Cohort Studies. PLOS Medicine. 7 (6), e1000292(2010).
  2. Rodger, M. A., et al.

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Sistema di trasporto a nanoparticelleimaging in vivoultrasuoni ad alta frequenzacromatografia liquida ad alte prestazionisomministrazione di methotrexatelegame con il condroitin solfato placentaretopo al giorno embrionale 145sviluppo della placenta fetaleprotocollo di iniezione di nanoparticelle

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