실크 나노 입자의 제조 및 약물 전달 응용 프로그램

요약

나노 입자는 표시의 광범위한 유망 약물 전달 시스템이 등장하고있다. 여기, 우리는 역 설계 누에 나방 실크를 사용하여 실크 나노 입자를 제조 할 수있는 간단하면서도 강력한 방법을 설명합니다. 이들은 실크 나노 용이 치료 페이로드이어서 약물 전달 애플리케이션을 위해 탐색 될 수있다.

초록

실크 때문에 뛰어난 기계적 특성, 생체 적합성 및 생분해 성뿐만 아니라, 트리거에 응답하여 보호하고이어서 페이로드를 분리하는 능력 의용 제약 어플리케이션을위한 유망한 생체 고분자이다. 실크 다양한 재료 포맷으로 제형 화 될 수 있지만, 실크 나노 입자로서 유망한 약물 전달 시스템이 등장하고있다. 따라서,이 문서 안정 실크 나노 입자를 생성하는 데 사용될 수있는 재생 실크 용액을 수득 리버스 엔지니어링 실크 고치 절차를 다룬다. 이러한 나노 입자는 후속 적 특징 약물 로딩 잠재적 항암제 전달체로서 탐구. 간단히, 실크 고치은 역, 고치를 검 제거하여 첫 번째 설계 실크 용해 다음과 수성 실크 솔루션을 산출하기 위해 정리된다. 이어서, 재생 된 실크 용액 실크 나노 입자를 수득 nanoprecipitation을 받는다 - 간단하지만 강력한 방법즉, 균일 한 나노 입자를 생성합니다. 실크 나노 입자의 크기, 제타 전위, 수성 매체의 형태 및 안정성뿐만 아니라, 화학 요법 페이로드를 포획 및 인간 유방암 세포를 죽일 수있는 능력에 따른 특징이다. 전반적으로 설명하는 방법은 잠재적 인 나노 의학 등의 사용을 포함하여 쉽게 응용 프로그램의 무수한에 대해 탐색 할 수 균일 한 실크 나노 입자를 얻을 수 있습니다.

서론

예를 들어, 단백질, 펩티드 및 작은 분자량 의약품 - - 세포 및 조직을 대상으로 나노 크기의 약물 전달 시스템은 종종 약물의 방출을 제어하는 ​​치료 및 페이로드의 다양한 세트를 전달하는데 사용된다. 이러한 치료 페이로드가 종종 리포좀 (덴드리머 포함) 수용성 고분자, 및 마이크로 및 나노 입자 ⁽¹⁾ 등 다양한 거대 분자 약물 캐리어에 통합됩니다. (일반적으로 1 nm 내지 1000의 크기 범위에서) 나노 입자 널리 특히 항암 약물 전달 ^2, 잠재적 약물 담체로서 탐구 중이다. 약물 전달을위한 더 많은 나노 입자는 현재 임상 시험 ^(4)를 입력 할 수 있도록 일상적인 임상 ^3에 아브 락산의 성공적인 도입 (120 나노 미터 크기의 알부민 기반 나노 입자 파클리탁셀로드), 필드 촉매했다. 고형 종양은 일반적으로 그 N을 의미하는 가난한 림프 배수를 표시하고 새는 혈관이200 nm의 최대의 anoparticles 수동적으로 정맥 투여 후 이러한 종양을 대상으로한다. 이 수동 타겟팅 현상은 향상된 침투성 및 보존 (EPR) 효과라고 먼저 1986 ^{5에보고되었다.} EPR 효과가 주어진 약물 투여 할 때의 종양 미세 환경 내 약물 농도의 50 ~ 100 배 증가로 이어질 수 약물 페이로드 캐리어가....

프로토콜

봄 빅스 모리 고치에서 리버스 엔지니어링 실크 해결 방법 1. 준비

참고 :이 방법은 다른 곳에서 ^12,27 설명 프로토콜을 기반으로합니다.

1. 5mm X 5mm 조각으로 가위 말린 고치의 5g을 잘라. 어떤 오염 층을 제거합니다.
2. 탄산나트륨 4.24 g을 달아 증류수 끓는 물 2 L에 신중을 추가합니다.
   주 :이 0.02 M 탄산나트륨 용액을 산출한다.
3. 끓는 탄산나트륨 용액에 절단 누에 고치 조각을 추가하고 60 분은 실크 섬유를 degum하는 끓인다. 균일 한 샘플 처리를 보장하기 위해 때때로 실크 저어.
4. 고무질 제거 실크를 제거하고 20 분 동안 증류수 1 L로 세척한다; 세정 공정을 3 회 이상 반복한다.
5. 세척 된 실크를 제거하고 물기를 제거한 다음 풀어 / 손으로 실크를 뽑아 잘 짠다. 건조 하룻밤을 방송하는 흄 후드에 묶이지 실크를 놓습니다. 이것은 일반적 고무질의 3.6 g을 수득ILK 섬유.
6. 다음 날, 5g 공기 건조 고무질 제거 실크 섬유를 무게와 50 ㎖ 비이커의 바닥에 단단히 실크 팩.
7. 신선한 9.3 M의 LiBr 용액을 준비합니다. 4 ml의의 LiBr 비율에 1g 실크를 사용하여의 L....

결과

이전 ¹⁷ 설명 된대로 데이터를 통계적으로 분석 하였다. 학생의 t 검정 여러 샘플 페로 니의 다중 비교 사후 시험 다음 샘플 쌍과 분산 (ANOVA)의 일방 분석을 위해 사용 하였다. 다음과 같이 별표는 통계적 유의성을 의미한다 : * P <0.05 ** P <0.001. 모든 데이터는 독립적 인 실험의 수를 나타내는 표준 편차 (SD) 및 괄호 안의 숫자 ± 평균 값으로 표시하고 있습니다.

재생 실크 용액을 제조하고이어서 nanoprecipitation 통해 실크 나노 입자 (도 1)를 생성하는 아세톤을 적하 하였다. 이 방법은 (다 분산 지수 : 0.1) 유니폼을 산출 음의 표면 전하와, 구형, 실크 나노 입자 (1.1 ± 106.5 nm의) (-49.57 MV ± 0.6) (그림.......

토론

다양한 방법은, 초 임계 이산화탄소를 ²¹ 건조 모세관 미소 도트 ^(23)을 인쇄 ^(22)를 염석 스프레이 ^(20)를 혼합 한 폴리 비닐 알코올을 포함한 실크 나노 입자를 생성 할 _수있는이 침전 ²⁴ nanoprecipitation ^16,25 (참고 ^26에서 검토). 그러나 nanoprecipitation 인해 전반적인 단순성 실크 나노 입자를 생성하는 가장 인기있는 방법이다. 따라서 본 연구의 목적은 nanoprecipitation가 lysosomotropic 항암 약물 전달을 포함한 다양한 애플리케이션에 사용할 수있는 실크 기반의 나노 입자를 제조하는 실크 - 리버스 엔지니어링에 적용하는 것이 었습니다.

지난 10 년간 nanoprecipitation 단백질 계 나노 입자 ^(29)의 제조를위한 가장.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
Acetone	VWR International, Radnor, PA, USA	20066.33
자동 임계점 건조기	Leica Microsystems, Wetzlar, Germany	EM CPD300
Balancing	Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland	NewClassic MS
Black 폴리스티렌 마이크로플레이트, 96	Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA	3991
모세관 cell (DTS 1070)	Malvern Instrument, Worcestershire, UK	DTS107
탄소 접착 디스크	Agar Scientific, Essex, UK	G3347N
원심분리기	Hermle Labortechnik, Wehingen, Germany	Z323K
원심분리기	Beckman Coulter, Brea, CA, USA	Avanti J-E, 로터: J20
원심분리기	Beckman Coulter, Brea, CA, USA	Optima L-70K, 로터: 50.2 Ti, 어댑터 303392
Coater, 저진공	Leica Microsystems, Wetzlar, Germany	EM ACE200
큐벳, 폴리스티렌, 일회용	Fisher Scientific, Waltham, MA, USA	FB55147
Doxorubixin	LC Laboratories, Boston, MA, USA	D4000
전자 피펫팅, Easypet	Eppendorf, Hamburg, Germany	N/A
FE-SEM	Hitachi High-Technologies, Krefeld, Germany	SU6600
Fetal Bovine Serum	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	16000-044
동결건조기	Martin Christ, Osterode, Germany	Epsilon 2-4
Heat inactivated Bombyx mori silk cococoons	Tajima Shoji, Kanagawa, Japan	N/A
Stirrer Bibby Scientific이 있는 핫플레이트	US	152
Incubator	Memmert, Schwabach, Germany	INB 200
Insulin, human recombinant, zinc	solution Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	12585-014
Lithium bromide	Acros Organics, Geel, Belgium	AC199870025
MDA-MB-231	ATCC, Manassas, VA, U.S.A	/A
Micropipette and tips	Eppendorf, Hamburg, Germany	N/A
Microplate Reader	Molecular devices, Sunnyvale, CA, USA	SpectraMax M5
Oak Ridge High-Speed Centrifuge Tubes, 50 ml	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	N/A
Open-Top Thickwall Polycarbonate tube, 4 ml	Beckman Coulter, Brea, CA, USA
페니실린/스트렙토마이신	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	15140-122
RPMI 매체	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	11875-093
혈청학 피펫, 5 ml	Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA
실리콘 웨이퍼	Agar Scientific, Essex, UK	G3391
Slide-A-Lyzer 투석 카세트, 3.5K MWCO, 15 ml	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	87724
탄산나트륨 무수	Fisher Scientific, Waltham, MA, USA	S/2840/62
SEM	Agar Scientific, Essex, UK	G301
초음파 균질기	Bandelin, Berlin, Germany	Sonoplus HD 2070
UV 투명 마이크로플레이트, 96	Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA	3635
Vortex	IKA, Staufen, Germany	Genius 3
Zetasizer	Malvern Instrument, Worcestershire, UK	Nano ZS
Zetasizer 소프트웨어 버전 7.11		DLS 소프트웨어
Micro Modulyo	Thermo Fisher	230	동결 건조 시스템

웰 N355645용 시료 스텁 웰