Questo protocollo descrive la fabbricazione di cerotti a microago risolvibili che incorporano nanomicelle di α-lattalbumina caricate di capsaicina. Il metodo offre un approccio riproducibile e minimamente invasivo per la somministrazione transdermica mirata di bioattivi idrofobici al tessuto adiposo, facilitando una riduzione locale del grasso efficiente e potenzialmente ampliando le applicazioni nella gestione dell'obesità.
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Articolo metodologico
Fabbricazione di cerotti microagoli dissolubili caricati di nanomicelle α-lattialbumina per l'erogazione transdermica di capsaicina e la riduzione del tessuto adiposo
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
Questo protocollo descrive la fabbricazione e l'applicazione di cerotti microago risolvibili (MN) contenenti nanomicelle di α-lattalbumina per la somministrazione transdermica mirata della capsaicina al tessuto adiposo. Il processo inizia con l'idrolisi enzimatica parziale della α-lattalbumina, che dà origine a peptidi anfifilici che si auto-assemblano in nanomicelle che racchiudono il composto idrofobo capsaicina. Le nanomicelle cariche di capsaicina vengono miscelate con una matrice di acido ialuronico (HA) e alcol polivinilico (PVA), fondute in stampi di polidimetilsossiano (PDMS) e centrifugate per produrre array da 10 × 10 MN. Dopo l'asciugatura sotto vuoto, i MN mostrano una resistenza meccanica adeguata per la penetrazione della pelle e si sciolgono entro circa 30 minuti dall'applicazione. I risultati rappresentativi includono microscopia elettronica a scansione, che conferma la morfologia uniforme delle MN, microscopia confocale, che verifica la penetrazione della pelle e il rilascio del farmaco, e esperimenti in vivo su topi con dieta ad alto contenuto di grassi (HFD) che mostrano riduzione della massa grassa, aumento dell'attività metabolica e induzione di brunimento adiposo. Questo protocollo fornisce un metodo riproducibile e minimamente invasivo per la somministrazione transdermica di bioattivi idrofobi, offrendo un approccio terapeutico promettente per la gestione dell'obesità. Questo protocollo è ottimizzato per la riproducibilità ed è adatto all'adattamento ad altri bioattivi idrofobi.
Introduzione
L'obesità è diventata una delle sfide sanitarie globali più urgenti, con una prevalenza in costante aumento sia nei paesi sviluppati che in quelli in via di sviluppo. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, nel 2016 più di 650 milioni di adulti erano classificati come obesi e nel 2022 circa il 43% degli adulti di età ≥18 anni era sovrappeso e il 16% viveva conobesità 1. L'obesità è strettamente associata a sindrome metabolica, malattie cardiovascolari, diabete di tipo 2 e diversi tipi di cancro, imponendo ingenti oneri socioeconomici esanitari 2,3
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Protocollo
Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati condotti in conformità con la Guida per la Cura e l'Uso degli Animali da Laboratorio e sono stati approvati dal Comitato Etico degli Animali Sperimentali di Pechino. Il numero di approvazione assegnato al laboratorio/investigatore è AW03019102-3. I reagenti e le attrezzature utilizzate sono elencati nella Tabella dei Materiali.
1. Preparazione di nanomicelle α-lattialbumina che racchiudono capsaicina 12
- Sciogliere α-latalbumina in acqua deionizzata fino a una concentrazione di 6 mg/mL e regol....
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Risultati
Morfologia e caratterizzazione delle nanomicelle
La microscopia elettronica a trasmissione (TEM) ha mostrato che le nanomicelle α-lattulbumina erano particelle sferiche uniformemente disperse con una distribuzione di dimensioni ridotta (Figura 1). Dopo l'incapsulamento della capsaicina, il diametro medio delle particelle è aumentato da ~22 nm a ~30 nm, indicando un carico riuscita del farmaco nel nucleo micellare. Costantemente, il potenz.......
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Discussione
Questo studio dimostra che i cerotti a microago risolvibili (MN) caricati con nanomicelle di α-latalbumina che incapsulano capsaicina (M(Cap)) possono ottenere effetti anti-obesità localizzati e minimamente invasivi. α-Lactalbumina nanomicelle incapsulava efficacemente la capsaicina idrofobica, ne migliorava la dispersibilità acquosa e aumentava l'assorbimento cellulare, portando a una maggiore inibizione dell'adipogenesi e a una biogenesi mitocondriale più prominente negli adipociti 3T3.......
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Dichiarazioni
Non ci sono dichiarazioni.
Ringraziamenti
Questo progetto è stato sostenuto dal Fondo per i Giovani Scienziati della National Natural Science Foundation of China (n. 32202024), dal Fondo per i Giovani Scienziati della Fondazione Provinciale per le Scienze Naturali dello Shandong (n. ZR2024QC103), il Piano Chiave di Ricerca e Sviluppo della Provincia di Shandong (2025CXGC010803, 2022CXPT022), il Sistema Tecnologico per l'Industria Avicola della Provincia di Shandong (SDAIT-11-10) e il Programma di Collaborazione Università-Industria finanziato dall'Ufficio dell'Istruzione di Yantai City, Cina (Sviluppo della Piattaforma di Vaccini di Nuova Generazione per Animali da Compagnia)....
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Preadipociti 3T3-L1 | ATCC | CL-173 | Linea cellulare per studi sull'adipogenesi |
| Proteasi di Bacillus licheniformis (BLP) | Sigma-Aldrich | P5380 | Idrolisi enzimatica della &alfa;-latalbumina |
| Capsaicina (≥ 98%) | Sigma-Aldrich | M2028 | Composto attivo da incapsulare |
| Centrifuga (≥ 4000 rpm) | Eppendorf | 5810R | Per riempire gli stampi |
| Microscopio a scansione laser confocale (CLSM) | Zeiss | LSM 900 | Visualizzare la distribuzione e la penetrazione delle micelle |
| Colorante fluorescente Cy3 | GE Healthcare | PA23001 | Per la marcatura delle nanomicelle |
| Coloranti fluorescenti Cy5 o Cy7 | Fanbo Biochemical, Pechino, Cina | N/A | Per l'imaging della biodistribuzione |
| Dulbecco' s Modified Eagle' s Medium (DMEM) | Gibco (Thermo Fisher Scientific) | 11965-092 | Per la coltura cellulare |
| Etanolo (≥ 99.7%) | Reagente chimico Sinopharm | 100092683 | Solvente per la capsaicina |
| Siero fetale bovino (FBS) | Gibco (Thermo Fisher Scientific) | 16000-044 | Per la coltura cellulare |
| Dieta ad alto contenuto di grassi (60% kcal grassi, D12492) | Diete di ricerca, USA | D12492 | Per indurre l'obesità nei topi |
| Acido ialuronico (HA, Mw 100– 300 kDa) | Aladdin Biochemical Technology Co., Cina | H108124 | Polimero per la fabbricazione di microaghi |
| Isoflurano | RWD, Cina | R510-22-10 | Anestetico |
| Sistema metabolico della gabbia | Panlab, USA | N/A | Valutare attività, consumo di ossigeno e QR |
| Acqua deionizzata Milli-Q | Millipore | N/A | Solvente |
| Sistema MRI | NiuMag, Cina | MesoQMR23-060H-I | Per misurare la composizione corporea grassa/magra |
| Stampi a microaghi PDMS (10 e volte 10.600 e mu; m altezza) | Blueacre Tecnologia o personalizzazione | N/A | Fabbricazione di microaghi |
| Penicillina e dash; Streptomicina | Gibco (Thermo Fisher Scientific) | 15140-122 | Per la coltura cellulare |
| Soluzione salina tamponata con fosfato (PBS, pH 7,4) | Thermo Fisher Scientific | 10010023 | Buffer per studi in vitro e in vivo |
| Polivinilico (PVA, Mw 30– 70 kDa) | Aladdin Biochemical Technology Co., Cina | P109389 | Polimero per la fabbricazione di microaghi |
| Microscopio elettronico a scansione (SEM) | FEI Tecnai | G2 F30 | Per caratterizzare la morfologia dei microaghi |
| Analizzatore di texture | BosinTech, Shanghai, Cina | TCAO. XTC-20 | Per testare la resistenza dei microago |
| Soluzione blu di tripano (0,4%) | Thermo Fisher Scientific | 15250061 | Per visualizzare i siti di inserimento del microago |
| UV– Spettrofotometro a vis. | PerkinElmer | Lambda 35 | Per i saggi di rilascio di farmaci |
| Forno/essiccatore a vuoto | Thermo Fisher Scientific | N/A | Per asciugare i microaghi |
| Apparecchiatura Western blotting | Bio-Rad | Tetra Mini-PROTEANO | Analisi proteica |
| α-Lactalbumin (≥ 95%) | Sigma-Aldrich | L6010 | Fonte proteica per la formazione di nanomicelle |
Riferimenti
- Obesity and overweight. WHO Fact Sheets. , World Health Organization. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight (2025).
- Bray, G. A., Kim, K. K., Wilding, J. P. H. Federation, W. O. Obesity: A chronic relapsing progressive disease process. A position statement of the World Obesity Federation.
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Ristampe e permessi
