우리는 코어에 자체 조립 나노 구조를 포함하는 지질 입자의 운동 안정화를 위한 탄소 나노튜브의 스마트 응용에 대해 보고합니다. 지질 입자의 준비에는 약물 전달과 같은 생물 의학 응용 분야에 사용할 수 있는 다소 낮은 농도의 탄소 나노튜브가 필요합니다.
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이 논문에서
요약
초록
우리는 탄소 나노 튜브 (CNT)에 의해 안정화 된 지질 나노 입자를 제조하기 용이 한 방법을 제시한다. 벽이 단일 (원시) 및 다층 (관능 화) 탄소 나노 튜브는 피커링 형 중유 (O / W) 에멀젼을 제조하기 위해 안정 화제로서 사용된다. 지질 즉, Dimodan U와 피탄 트리 올 과잉 물에 이연 속성 입방 Pn3m 단계로 자기 조립 유화제로 사용된다. 이 점성이 높은 단계는 기존의 계면 활성제 안정제 또는 탄소 나노 튜브 여기에 완료로의 존재 프로브 초음파를 사용하여 작은 입자로 분열된다. 먼저, 탄소 나노 튜브 (분말 형태)을 최종 에멀젼을 형성하도록 용융 된 지질과 상기 초음파 처리 한 다음 물에 분산된다. 이 과정에서 CNT를 차례로 개월간 안정 입자상 에멀젼을 형성 지질 소적을 둘러싸 추정되는 지질 분자로 코팅하자. CNT 안정화 된 지질 나노 입자의 평균 크기는 서브 마이크론 (R)에입자와 잘 비교 플랜지는, 기존의 계면 활성제를 사용하여 안정화. 순수한 지질 상 (벌크 상태)에 비해 소각 X 선 산란 데이터 CNT 안정화 된 지질 분산액 원래 Pn3m 입방상의 보유를 확인한다. 블루 시프트 및 특성 G 및 라만 분광법으로 탄소 나노 튜브의 관찰 G '밴드의 강도의 저하가 CNT 표면 및 지질 분자 사이의 상호 작용을 특성화. 이러한 결과는 탄소 나노 튜브와 지질 간의 상호 작용은 수용액에서의 상호 안정화를위한 책임이 있음을 시사한다. 안정화를 위해 사용되는 탄소 나노 튜브의 농도가 매우 낮은 지질 분자는 탄소 나노 튜브를 작용 화 할 수있는 바와 같이, 탄소 나노 튜브의 독성 생체 적합성을 크게 개선하면서 크지 않을 것으로 예상된다. 따라서, 본 방법은 m의 배달 nanocarrier 하이브리드 시스템을 개발하기위한, 예를 들면, 다양한 생물 의학 응용에 큰 잠재력을 발견ultiple 병용 요법 또는 polytherapy에서와 같은 기능 분자.
서론
지난 몇 년 동안, 나노 기술, 특히 암 1과 악명 높은 질병에 대처하기 위해 의학의 임상 개발 분야의 강력한 도구로 떠오르고있다. 이러한 맥락에서, 광범위하게 같은 약물, 단백질, 핵산, 유전자 진단 이미징 에이전트 1-4와 같은 다양한 활성 생체 분자의 전달 수단으로 탐구되는 나노 크기 <1000와 나노 구조. 이 생체 분자 중 하나 나노 입자 내에 캡슐화 또는 나노 입자의 표면에 결합 및 pH와 온도 5, 6 등의 트리거로 작용 부위에 출시된다. 크기가 매우 작지만, 이러한 나노 입자의 표면적이 큰 활성 생체 분자의 표적 전달을위한 매우 유리한 것으로 증명한다. 입자 크기 및 생체 적합성을 통해 제어 치료 효능, 따라서 나노 입자 7,8의 적용을 최적화하기 위해 가장 중요하다.지질 9-13, 폴리머 14, 15, 16, 17 금속과 탄소 나노 튜브 (18, 19)는 일반적으로 다양한 생물 의학 및 제약 응용 프로그램에 대한 nanocarriers로 사용되어왔다.
또한, 지질 자기 조립 나노 구조를 기반으로 nanocarrier 응용 프로그램은 식품 및 화장품 산업 (20....
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프로토콜
주의 :이 작업에 사용 된 탄소 나노 튜브는 대량 대응에 비해 추가적인 위험을 가질 수있는 나노 입자 형태이다. 흑연의 흡입, 천연 및 합성 모두, 석탄 노동자의 진폐증과 유사한 진폐증 (62)가 발생할 수 있습니다. 또한, 탄소 나노 튜브 63-68의 흡입과 관련된 급성 및 만성 독성 탄소 기반 나노 구조의 독성과 기존 연구의 일부에 관한 우려가 제안되고있다. 따라서, 미세 CNT 분말의 흡입을 피하고 신중을 처리합니다. 흡입 한 경우 신선한 공기가있는 곳으로 이동합니다. 호흡이 곤란하면, 순수한 산소를 대신 사용하고 진찰을 받으십시오. 탄소 나노 튜브의 솔루션 / 분산 제형은 오히려 처리 할 안전합니다.
주의 : 지질이 연구에 사용 된 계면 활성제는 식품 등급 재료 및 일반적으로 이렇게 위험하지 않은,하지만 그들은 매우 가연성 또한 눈 및 피부를 자극하고있다. 따라서, 이러한 욕실의 사용으로 모든 적절한 안전 관행을 사용하십시오공학에있어 컨트롤 (흄 후드) 및 개인 보호 장비 (안전 안경, 장갑, 실험실 코트, 전체 길이 바지, 폐쇄 발가락 신발) 처리 또는 준비 나노 입자 샘플. 피부 나 눈, 적어도 15 분 즉시 다량의 물로 피부 나 눈에 접촉 한 경우. 필요한 경우 의사의 진단을받을 것.
지질 / 물 대량 페이즈 1.....
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결과
다음 결과 분산액) 안정성, 지질 입자 b) 크기 분포, 자기 조립 및 D의 C) 타입) 탄소 나노 튜브의 지질 코팅 증거를 나타낸다. 분산의 안정성 (그림 2) 자동 초점과 LED 플래시와 5 MP 카메라를 사용하여 측정 하였다.
도 2는 안정적인 에멀션 만 특정 영역 얻었다 CNT 유형 (A) MWCNT-OH, (B) MWCNT - COOH, 및 (C) SWCNT 및 대응 에멀젼 사진.의 회로도 지질 어디 CNT를 (음영) 비는 최적이었다; 보다 안정된 에멀젼 위의 각각의 탄소 나노 튜브로 인해 너무 적거나 너무 많은 양으로 형성하지 않았다. 화살.......
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토론
지질 입자의 안정화
세 개의 다른 탄소 나노 튜브는 지질 분산액을 안정화하기 위해 사용된다; 두은 다층 및 -OH 및 -COOH 그룹을 사용하여 작용 화하고, 하나의 벽과 (원시) 비 - 작용 싱글. MWCNT-COOH : (지름 × 길이)는 다음과 같이 탄소 나노 튜브의 크기 변화 9.5 nm의 X 1.5 μm의; MWCNT-OH : 8-15 나노 미터 × 50 μm의; SWCNT : X 1-3 μm의 1-2 나노 미터. 탄소 나노 튜브 분말은 초 초음파 프로브에 의해 물에 분산시켰다. 탄소 나노 튜브의 상기 크기가 불균일하게이기는하지만, 울트라 초음파에 추가로 인해 감소 할 가능성이있다. 순수한 물에 CNT 분산, 따라서 추가 작업이 시간, 즉 내에서 실행 된 약 20 분, 지질 및 제 초음파를 첨가 한 후 분리 시작했다. 후자 (지질 CNT 혼합물에서 수행 초음파)를 용융 돕는 서브 마이크론 부에 수분 동안 형성된 크고 일관성 지질 도메인 분해. .......
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공개 사항
우리는 공개 할게 없다.
감사의 글
우리는이 프로젝트의 그의 이전 작업 라만 실험 씨 닉 수척와 지원, 스트래스 클라이드 대학에서 지금, 글래스고을 박사 매튜 J. 베이커에게 감사의 말씀을 전합니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Dimodan U | Danisco | 15312 | 매장 4 °C. 위험하지 않음. 눈과 피부에 자극성이 있습니다. |
| 피탄트리올 (> 95%, GC) | TCI Europe N.V. | P1674 | 4 매장 °C. 위험하지 않음. 눈과 피부에 자극성이 있습니다. |
| 단일 벽 탄소 나노 튜브 (90 %) | 나노 구조 & 비정질 재료, Inc. | 1246YJS | 실온에서 보관하십시오. 직사광선을 피하십시오. 눈, 피부 및 호흡기에 자극적입니다. |
| 다중 벽 카르복실산 기능성 탄소 나노튜브(> 80% Caron 기준, > 8% 카르복실산 기능성) | Sigma-Aldrich Co. LLC | 755125 | 실온에서 보관하십시오. 직사광선을 피하십시오. 눈에 심한 자극을 일으킵니다. 호흡기 자극을 일으킬 수 있습니다. |
| 흑연화 된 다중 벽 하이드 록시 기능성 탄소 나노 튜브 (99.9 %) | 나노 구조 및 비정질 재료, Inc. (NanoAmor) | 1224YJF | 실온에서 보관하십시오. 직사광선을 피하십시오. 눈, 피부 및 호흡기에 자극적입니다. |
| Pluronic F127 | 시그마-알드리치 주식회사 LLC | P2443 | BioReagent, 세포 배양에 적합합니다. 유해 물질 또는 혼합물이 아닙니다. 실온에서 보관하십시오. |
| 아세톤(99.5%) | 피셔 사이언티픽 | 10134100 | 인화성이 높은 액체. 눈에 심한 자극을 일으킵니다. 졸음이나 현기증을 유발할 수 있습니다. |
| 헐렁한 뚜껑이 있는 항아리(375 ml) | VWR International Ltd | 216-3308 | |
| 비커, 1,000 ml | Fisher Scientific | 12942161 | 헤비 듀티, 로우 폼, 및 눈금 |
| 파스퇴르 유리 피펫 (길이 150mm) 라텍스 전구 | 포함 Fisher Scientific | ||
| 마이크로 원심분리기 튜브 원뿔형 스냅 캡 1.5 ml | 피셔 사이언티픽 | ||
| 11558232 스파튤라 | 피셔 사이언티픽 | ||
| 가열 자기 교반기 | Fisher Scientific | ||
| 자석 교반기 바 (원통형, 불투명 PTFE, 30 mm x 7 mm (l x diameter))피 | 셔 사이언티픽 | ||
| 10011792 바늘 (0.9 mm x 40 mm 캐뉼라 길이) | Terumo UK Ltd | MN-2038MQ | |
| 레토르트 스탠드 세트 - 스탠드, 클램프, 베이스, 막대, 고무 3 턱 및 보스헤드 포함 | Camlab Ltd, 영국 | 1177157 | |
| Millipore 물 장비 | Barnstead Nanopure, Thermoscientific, USA | ||
| Progen Genfuge 24D 디지털 마이크로 원심분리기 | Progen Scientific | C-2400 | |
| 프로브 초음파 발생기, 13mm | 소닉스, 비브라셀, 미국 | ||
| 5 MP 카메라 자동 초점 및 LED 플래시 | 삼성 갤럭시 페임 모바일 카메라 | ||
| 라만 분광계 | Horiba Jobin-Yvon LabRAM HR800 분광계 | ||
| Mastersizer 3000 | Malvern Instruments Ltd, Malvern, United Kingdom | ||
| Small angle X-ray scattering (SAXS) | SAXSpace camera (Anton Paar, Graz, Austria), X-ray generating equipment (ISO-DEBYEFLEX3003, GE Inspection Technologies GmbH), closed water circuit (Chilly 35, HYFRA, Germany). |
참고문헌
- Peer, D., et al. Nanocarriers as an emerging platform for cancer therapy. Nature Nanotech. 2, 751-760 (2007).
- White, R. R., Sullenger, B. A., Rusconi, C. P. Developing aptamers into therapeutics. J. Clin. Invest. 106, 929-934 (2000).
- Itaka, K., Chung, U. I., Kataoka, K. ....
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재인쇄 및 허가
