Name: 높은 가위 균질화 및 시리얼 농도로 농축, 지질 기반 산소 마이크로 버블 에멀젼의 제조 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-05-26T14:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 17 s
Description: 배우세요 지질 기반 산소 마이크로버블 제조법을 높은 가위 균질화와 시리얼 농축 기술을 사용하여. 이 방법은 정맥 내 산소 전달을 위한 90% 산소 농도의 대량 생산을 가능하게 합니다.

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자금 조달 : 미국 육군 의학 연구 및 군수품 명령 (USAMRMC) 및 원격 의료 및 고급 기술 연구 센터에 의해 관리. Shunxi 지 여기에 설명 된대로 주사기의 수정을 기여했다.

1. 시스템 셋업 시스템은 단일 단계 믹서, 라인 고전 단 균질화, HCT 및 균질화 사이의 유체를 이동하는 롤러 펌프 및 열교환 기 (도 1)를 장착 유지 탱크를 집중 (HCT)로 구성된다. <ol><li> 단일 단계 믹서 아래 2 기본 포트와 3 사이드 포트가 장착 된 살균, 입이 큰 4 L 유리 수집 용기를 놓습니다. 용기의 입구까지 믹서 헤드를 내리고 (헤드 공간을 오염으로부터 외기를 방지하기 위해) 고무 씰 또는 테이프를 사용하여 기밀 끼워 맞춤을 보장한다. </li><li> 멸균 3 / 8와 HCT의 (그림 1, 포트 # 1) 기본 포트 중 하나에 맞게 &quot;(ID) 클리어 튜브, 약 10&quot;오래, 농축 에멀젼의 수집을위한 팁에서 3 방향 스톱 콕이 장착 . </li><li> 제 2베이스 포트 멸균 3 / 8와 (그림 1, 포트 # 2) &quot;(ID) 튜브, approximatel를 장착길이 Y 36 &quot;. 롤러 펌프를 통해 튜브를 넣습니다. 두 개의 포트를 포함하는 T-조각으로 높은 전단 균질의 입구에 맞게 다음과 같이 연결 : 롤러 펌프를 통해, 포트 # 2에서 튜브를 연결하고 T 조각의 측면 포트에 연결합니다. 저 유량 산소 가스 유량계를 사용하여 산소 탱크에 다른 포트를 연결합니다. </li><li> 4 ℃에서 라인 열 교환기의 유입구에 고 전단 균질의 출구 포트에 연결 폐 루프 시스템을 생성, HCT의 리턴 포트 (도 1, 포트 # 3)에 열교환 기의 출구 포트를 연결한다. </li><li> HCT에 (유량계를 통해) 산소 탱크를 연결합니다 (그림 1, 포트 # 4). HCT의 상단 포트 (그림 1, 포트 # 5)을 대기에 개방 된 가스 조성 모니터를 연결합니다. </li><li> 무균 원하는 경우, 오토 클레이브 각각 사용 전에 유리 및 금속 성분을 살균. 튜브의 구성 요소 및 플라스틱 공동 소독각 사용하기 전에 산화 에틸렌 nnectors. 제품은 생체 내에서 테스트 할 경우 특히 중요합니다. </li></ol> 2. LOM 제조 <ol><li> GMP 1,2 - 디스 테아-SN-글리세로 -3 - 포스 포 콜린 (DSPC) 및 HCT의 기본 콜레스테롤 10 g을 20 g의를 놓습니다. 수성 단계로 가능한 한 많은 지질을 통합, 1 분의 HCT와 손을 저어 플라즈마 LYTE의 1 L를 추가합니다. </li><li> 전체 믹서 헤드 성상 의해 포함되도록 보장 수성 상에 단일 단계 믹서를 낮추. HCT의 상단이 꽉 가스입니다 (위의 단계 1.1 참조) 열린 사이드 포트가 있는지 확인하십시오. 포트 번호 4에 부착 된 가스 소스를 켜고 HCT 헤드 스페이스의 산소 분율&gt; 95 %에 도달 할 때까지 기다립니다. 10 L / 분 (LPM),이는 ~ 10 분 소요됩니다. </li><li> 단일 단계 믹서를 사용하여 5,000 rpm에서 5 분 동안 전구체 에멀젼을 혼합. 생성 된 혼합물을 옅은 백색을 표시하고 가시적 lipi 포함될 없어야D 덩어리. 일단 혼합되지 않는 지질 물 혼합물은 단일 사용하기 전에 최대 30 일 동안 4 º C에 저장할 수 있습니다. </li><li> 국무 1.3 LPM에서 롤러 펌프를 돌려 전구체 에멀젼 전체 폐 루프 시스템. 시스템이 끝났다되면, 1.3 LPM에서의 펌프를 유지합니다. </li><li> LOM의 제조를 시작하려면, 7,500 rpm의 인라인 높은 전단 균질의 전원을 켭니다. 그 직후, 0.5 LPM에서 균질의 입구 부분에 산소 흐름을 켭니다. 3,500 rpm에서에 (HCT의) 단일 단계 믹서를 유지합니다. LOM의이 라인 모지 나이저 (도 2) 내의 로터 블레이드 및 emulsor 스크린의 계면에 형성된다. 분 안에 액체가 눈에 띄게 더 점성이 될 것이다. 보다 엄격한 방식은 제조 중에 포트 (1)로부터 분취 량을 제거하고 점도계로 분석하여 수행 할 수있는 시간의 함수로서 점도를 결정하는 것이다. 참고 : 보이는 기포 믹서, 산소를 배출 튜브에 존재한다면라인 모지 나이저로 유동은 너무 높다. 유체가 불투명이고 가시적 인 기포를 포함하지 않을 때까지 가스 유량을 적정한다. </li><li> 15 분 동안 시스템을 실행 한 다음에 높은 전단 균질과 산소 유입을 끄십시오. 에멀젼이 제거 될 때까지 HCT에서 단일 단계 믹서를 계속 실행; 이 상 분리를 완화하고 HCT 내에서 비​​교적 균일 한 제품을 유지합니다. 주의 : 가스 충전 에멀젼의 부피가 직렬 농축 단계에서 약 2 ~ 3 배 증가한다. 그것을 보장하기 위해 검사하지 않는 경우 산소는 높은 전단 균질로 유입되고 전구체 에멀젼 그 지질 농도는 정확하다. 지질 농도가 감소함에 따라 생산의 효율성은 감소한다. </li></ol> 3. 수집, 집중, 평가, 및 LOM의 저장 <ol><li> 멸균을 연결, 수집 용기에 기본 포트 # 1에 부착 된 크레인에 140 ㎖의 루어 잠금 주사기를 수정했습니다. (10)을 작성유체의 0 ML. 모든 유체가 제거 될 때까지 단단히 주사기를 반복 모자. <ol><li> 주사기로 공기 100 ㎖를 회수 한 후 140 ㎖의 마크 위의 여분의 플런저와 주사기 재료를 절단하여 주사기를 수정합니다. 를 입력하고 플런저를 그리는 이가 집게를 사용하여 빈 주사기. 이 수정은 쉽게 원심 분리를 할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 10 분 225 XG에 냉장 (4 º C에서) 버킷 원심 분리기 하향 지향 덮인 끝이 원심 분리기 주사기. </li><li> 물질의 세 가지 층은 원심 분리 한 후 나타납니다. 초과 흐린 수상의 바닥 층을 추방 버린다. 제 2 층은 밝은 흰색과 집중 LOM의가 포함되어 있습니다. 주위 가스의 오염을 방지하기 위해 삼방 스톱 콕을 이용하여 가스 배리어 주사기로 농축 발포체를 전송합니다. 파열 된 LOM의에서 무료로 산소 가스를 포함하는 마지막 층을 폐기하십시오. </li><li> 거품 품질이 집중 거품의 ≥ 90 % 가스를 도달에 의해 평가 될 수있다. calcul을다음과 같이 가스 농도를 먹었다 : 볼륨 % 가스 = [(거품 무게 / 거품 볼륨) - 1] × 100 <ol><li> 입경이 기대 범위 내에 있다면 제 품질 관리 같이, 광 엄폐 의한 미세 기포의 크기가 결정한다. 그것은 균질화 시간 또는 제형의 변화가 기포 크기를 변경할 수 있음을 주목해야한다. </li></ol></li><li> 단단히 루어 잠금 피팅 유리 주사기 모자. 농축 LOM의 사용시에 플라즈마 LYTE로 희석 될 수있다. 주사기는 22 일 4에 저장 될 수있다, 또는 -20 º C; 추운 온도는 향상된 저장 수명 안정성 7을 제공 할 수있다. </li></ol>

<ol><li>Lentacker, I., De Smedt, S. C., Sanders, N. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drug+loaded+microbubble+design+for+ultrasound+triggered+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Drug loaded microbubble design for ultrasound triggered delivery.</a> Soft Matter. 5 (11), 2161-2170 (2009).</li>
<li>Ren, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Novel+Ultrasound+Microbubble+Carrying+Gene+and+Tat+Peptide%3A+Preparation+and+Characterization%5BTitle%5D)+AND+%22Academic+Radiology%22%5BJournal%5D)">A Novel Ultrasound Microbubble Carrying Gene and Tat Peptide: Preparation and Characterization.</a> Academic Radiology. 16 (12), 1457-1465 (2009).</li>
<li>Tinkov, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbubbles+as+Ultrasound+Triggered+Drug+Carriers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Microbubbles as Ultrasound Triggered Drug Carriers.</a> Journal of Pharmaceutical Sciences. 98 (6), 1935-1961 (2009).</li>
<li>Hernot, S., Klibanov, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbubbles+in+ultrasound-triggered+drug+and+gene+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Drug+Delivery+Reviews%22%5BJournal%5D)">Microbubbles in ultrasound-triggered drug and gene delivery.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 60 (10), 1153-1166 (2008).</li>
<li>Lanza, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+site-targeted+ultrasonic+contrast+agent+with+broad+biomedical+application%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">A novel site-targeted ultrasonic contrast agent with broad biomedical application.</a> Circulation. 94 (12), 3334-3340 (1996).</li>
<li>Cavalli, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+characterization+of+dextran+nanobubbles+for+oxygen+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Preparation and characterization of dextran nanobubbles for oxygen delivery.</a> International Journal of Pharmaceutics. 381 (2), 160-165 (2009).</li>
<li>Kheir, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxygen+Gas-Filled+Microparticles+Provide+Intravenous+Oxygen+Delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Oxygen Gas-Filled Microparticles Provide Intravenous Oxygen Delivery.</a> Science Translational Medicine. 4 (140), (2012).</li>
<li>Lindner, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microvascular+rheology+of+definity+microbubbles+after+intra-arterial+and+intravenous+administration%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+of+Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Microvascular rheology of definity microbubbles after intra-arterial and intravenous administration.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 15 (5), 396-403 (2002).</li>
<li>Zhao, Y. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation%2C+characterization+and+in+vivo+observation+of+phospholipid-based+gas-filled+microbubbles+containing+hirudin%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+in+Medicine+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Preparation, characterization and in vivo observation of phospholipid-based gas-filled microbubbles containing hirudin.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 31 (9), 1237-1243 (2005).</li>
<li>Seo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+Assembly+of+Monodisperse%2C+Nanoparticle-Incorporated+Perfluorocarbon+Microbubbles+for+Medical+Imaging+and+Therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Microfluidic Assembly of Monodisperse, Nanoparticle-Incorporated Perfluorocarbon Microbubbles for Medical Imaging and Therapy.</a> Langmuir. 26 (17), 13855-13860 (2010).</li>
<li>Wan, J. D., Stone, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coated+Gas+Bubbles+for+the+Continuous+Synthesis+of+Hollow+Inorganic+Particles%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Coated Gas Bubbles for the Continuous Synthesis of Hollow Inorganic Particles.</a> Langmuir. 28 (1), 37-41 (2012).</li>
<li>Duncanson, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monodisperse+Gas-Filled+Microparticles+from+Reactions+in+Double+Emulsions%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Monodisperse Gas-Filled Microparticles from Reactions in Double Emulsions.</a> Langmuir. 28 (17), 6742-6745 (2012).</li>
<li>Kendall, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaled-Up+Production+of+Monodisperse%2C+Dual+Layer+Microbubbles+Using+Multi-Array+Microfluidic+Module+for+Medical+Imaging+and+Drug+Delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Bubble+Science+Engineering+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Scaled-Up Production of Monodisperse, Dual Layer Microbubbles Using Multi-Array Microfluidic Module for Medical Imaging and Drug Delivery.</a> Bubble Science Engineering and Technology. 4 (1), 12-20 (2012).</li>
<li>Szijjarto, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Perfluorocarbon+Gases+on+the+Size+and+Stability+Characteristics+of+Phospholipid-Coated+Microbubbles%3A+Osmotic+Effect+versus+Interfacial+Film+Stabilization%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Effects of Perfluorocarbon Gases on the Size and Stability Characteristics of Phospholipid-Coated Microbubbles: Osmotic Effect versus Interfacial Film Stabilization.</a> Langmuir. 28 (2), 1182-1189 (2012).</li>
<li>Rossi, S., Waton, G., Krafft, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phospholipid-Coated+Gas+Bubble+Engineering%3A+Key+Parameters+for+Size+and+Stability+Control%2C+as+Determined+by+an+Acoustical+Method%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Phospholipid-Coated Gas Bubble Engineering: Key Parameters for Size and Stability Control, as Determined by an Acoustical Method.</a> Langmuir. 26 (3), 1649-1655 (2010).</li>
<li>Swanson, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phospholipid-Stabilized+Microbubble+Foam+for+Injectable+Oxygen+Delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Phospholipid-Stabilized Microbubble Foam for Injectable Oxygen Delivery.</a> Langmuir. 26 (20), 15726-15729 (2010).</li>
<li>Kvåle, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size+fractionation+of+gas-filled+microspheres+by+flotation%5BTitle%5D)+AND+%22Separations+Technology%22%5BJournal%5D)">Size fractionation of gas-filled microspheres by flotation.</a> Separations Technology. 6 (4), 219-226 (1996).</li>
<li>Dressaire, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interfacial+polygonal+nanopatterning+of+stable+microbubbles%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Interfacial polygonal nanopatterning of stable microbubbles.</a> Science. 320 (5880), 1198-1201 (2008).</li>
<li>Kheir, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bulk+Manufacture+of+Concentrated+Oxygen+Gas-Filled+Microparticles+for+Intravenous+Oxygen+Delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Healthcare+Materials%22%5BJournal%5D)">Bulk Manufacture of Concentrated Oxygen Gas-Filled Microparticles for Intravenous Oxygen Delivery.</a> Advanced Healthcare Materials. , (2013).</li>
</ol>

저자는 더 경쟁 재정적 이익이 없다는 것을 선언합니다.

집중, 높은 산소 LOM의를 만드는 가장 중요한 단계는 다음과 같습니다 : 1) HCT 내의 빈 공간이 완전히 산소 상태를 유지하는 것이 보장을; 2) 지질 부형제의 순도 () 저장 조건 및 GMP 제품의 사용을 포함하여 최적임을 보장; 3) 분말 지질 시스템을 프라이밍하기 전에 수 성상과 완전히 혼합 것을 보장; 및 4) 기체의 체적 분율이 70 %를 초과하지 않도록 보장하기 위해 HCT 내의 가스 분율의 증가에 세심한주의를 기울이고. 우리가 여기에서 설명하는 방법은 중공 미세 기포를 생성하는 높은 전단 균질화를 사용합니다. 양친 매성 지질은 라인 모지 나이저로 지질을 수행하는 데 사용되는 수성 상으로 현탁된다. GMP 수준의 지질은 생체 내 연구에 활용하고, 그들이 적은 지질 단위 및 불순물을 포함하고 있기 때문에 일반적으로 바람직하다. 저장 특히 지질 (또한 지질 산화 될 수 있습니다산소 유체 이내) 및 세균 오염. 소수성 꼬리가 인라인 균질화 <stro...

단백질, 폴리머, 지질 껍질 이루어지는 미세 기포는 약물 전달 벡터, 유전자 치료, 초음파 조영제 1-5로 개발되어왔다. 이러한 치료가 사용하는 혈관 마이크로 버블 지속성을 필요로하기 때문에, 이러한 마이크로 버블은 일반적으로 혈액에서 낮은 용해도를 가지고 거품 3,4 안정 과불 화탄소 6, 불활성, 높은 분자량의 가스로 채워져있다. 최근, 지질 기반 산소 마이크로 버블 (LOM의)는 최종 장기 산소 전달을 유지하고기도 폐쇄 또는 저산소증 (7)의 기간 동안 혈역학 적 불안정을 방지 할 수 있습니다 산소 치료 용량을 제공하도록 설계되었습니다. 정맥 가스 공급을 위해 설계 유제 초음파 조영제 또는 타겟 약물 전달을 위해 사용되는 것보다 다른 디자인의 기능을 필요로합니다. 신체가 산소 가스 (~ 200 ㎖ / 분)를 대량 소비하기 때문에 먼저, LOM의 생산되어야큰 규모에 주입했다. 이는 제조 공정이 효율적으로 될 것을 요구한다. 둘째, 제조 공정이 외기 행 (100 % 산소로 채워 져야)의 LOM의 노광 질소 오염을 방지하기 위해 폐쇄 루프이어야한다. LOM의의 목적은 정맥 내 가스 전달이므로 셋째, LOM의 가스의 분율은 에멀젼 점도 (7)에 의해 부과 된 제한 사항을 인식 최대화되어야한다. 마지막으로, 정맥 내 주사와 같이 입자 크기 분포에 대한 정밀한 제어는 미세 혈관 폐색 8을 피하는 것이 필수적이다. 마이크로 버블의 제조를위한 여러 가지 설정 방법이 있습니다. 초음파는 고강도를 이용한다 저주파 초음파 7,9 미세 기포를 생성하는 헤드 스페이스 가스의 존재 하에서 예컨대 인지질과 같은 양친 매성 계면 활성제를 포함 에멀젼의 공기 - 액체 인터페이스에 적용. 이 과정은 매우 다양하여 제어 할 수 있습니다초음파 드물게 임상 사용 미세 기포의 제조에 사용되지 않지만 음향 주파수, 전력 및 펄스 지속 시간, 생성 된 크기 분포는 특정 크기 분포의 미세 기포를 생성하기 위하여 맞추어 질 수있다. 융합은 대량 2를 수용하도록 확장하는 것도 어렵다 폐쇄계에서 계면 활성제 및 가스의 격렬한 기계적 교반이다. 액적 기반 미세 유체는 마이크로 버블의 크기 분포 10-13을 정밀하게 제어 할 수 있습니다. 전통적으로 어려운까지 확장 할 수 있지만, 멀티 채널, 고속 미세 유체는 마이크로 버블 생산 효율이 13 증가하는 기술되었다. 이러한 방법을 사용하여 제조 된 마이크로 버블은 원심 분획 (14, 15) 및 마이크로 버블 부상 16, 17 등의 제조 후 사이즈 감소 프로세스를 필요로 할 수있다. 매우 안정적인 마이크로 버블의 제조를위한 또 다른 설치 방법은 전단 homogeniz입니다마이크로 버블의 표면 (18)에 안정화 육각형 인지질 패턴이 발생할 수 있습니다 ATION 6. 이 개념에 기반하여, 우리는 자기 조립 LOM의 19을 만들 수있는 인라인 높은 전단 균질의 설립에 대해 설명합니다. 이 과정에서, 균질 빠르게 미세 기포의 생성을 위해 높은 기계적 및 유압 전단을 만들어 이중 미세 메쉬 emulsor 스크린 가까이에 블레이드를 회전 이용한다. 이 시스템을 통해 지질 에멀젼의 직렬 농도는 더욱 원심 분리에 의해 농축 될 수 점점 농축 기체 분획을 산출한다.

<table><tbody><tr><td>1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC)</td><td>Avanti Polar Lipids</td><td>770365</td><td>Alternate product: non-GMP from NOF America (Coatsome MC-8080)</td></tr><tr><td>Cholesterol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>C75209</td><td></td></tr><tr><td>Plasma-Lyte A</td><td>VWR</td><td>80089-818</td><td>대안적으로 NaCl</td></tr><tr><td>Glass collection vessel</td><td>Specialty Glass, Inc.</td>를 사용할 수 있습니다.<td>사용자 정의</td><td>연락처 : Pam Zurbrick - 281-595-2210</td></tr><tr><td>가스 조성 (산소) 모니터</td><td>Precision Medical</td><td>PM5900L</td><td></td></tr><tr><td>Sarns 8000 롤러 펌프</td><td>Calicut Medical</td><td>16407</td><td>모듈 식 관류 시스템의 일부</td></tr><tr><td>BIOtherm 열교환 기</td><td>Medtronic</td><td>ECMOtherm-II</td><td></td></tr><tr><td>Verso 실험실 인라인 믹서</td><td>Silverson Machines, Inc</td><td>TH-IL-102-VERSO</td> Silverson Verso 입구 포트용 T 피스 T-피스<td>와 함께 다단 워크헤드 및 프론트 엔드 확장 사용</td></tr><tr><td></td><td>Process Innovations</td><td>사용자 정의</td><td>연락처: Brian Leavitt - 508-423-2266</td></tr><tr><td>L5M-A 실험실 믹서</td><td>Silverson Machines, Inc</td><td>NC0136483</td><td>메쉬 에멀저 스크린 사용(미세)</td></tr><tr><td>Rochester-Ochsner 톱니 겸</td>자 <td>Fisher Scientific</td><td>13-812-18</td><td></td></tr><tr><td>140ml 주사기</td><td>Kendall Healthcare Monoject</td><td>8881114030</td><td>루어 잠금 장치가 있는지 확인하십시오.</td></tr><tr><td>IX71 도립 광 현미경</td><td>Olympus</td><td>IX71</td><td></td></tr><tr><td>Retiga-2000R 현미경 카메라</td><td>QImaging</td><td>RET-2000R-F-M-12</td><td></td></tr><tr><td>Accusizer 780A 자동 희석</td><td>PSS-NICOMP 입자 크기 측정 시스템</td><td>생산</td><td></td> 중단</tr></tbody></table>

높은 가위 균질화 및 시리얼 농도로 농축, 지질 기반 산소 마이크로 버블 에멀젼의 제조

Manufacture of Concentrated, Lipid-based Oxygen Microbubble Emulsions by High Shear Homogenization and Serial Concentration

가스 충전 미세 기포 초음파 대비 및 약물 전달 에이전트로 개발되고있다. 마이크로 버블은 초음파 처리, 기계적 교반, 마이크로 유체 장치 또는 균질화를 사용하여 계면 활성제를 처리함으로써 제조 할 수있다. 최근, 지질 기반 산소 마이크로 버블 (LOM의)는 생명을 위협하는 저산소 혈증을 반전, 응급 의료 상황시 정맥 산소를 제공 할 수 있도록 설계하고, 이후의 장기 손상, 심장 마비, 사망을 방지하고 있습니다. 우리는 폐쇄 루프 높은 전단 균질기를 사용하여 높은 산소 마이크로 버블의 스케일 업 생산을위한 방법을 제시한다. 이 과정은 90 분에 집중 LOM의 2 L (부피 기준 90 %)를 생성 할 수 있습니다. 생성 된 기포가 혈액의 60 부피 %로 희석 할 때와 일치 ~ 2 ㎛의 평균 직경 및 레올 프로필이. 이 기술은이 기술 번역 연구소에 유용 할 수 있다는 것을 제안, 높은 용량과 높은 산소 순도 LOM의를 생성합니다.

높은 전단 균질화는 동물 연구에 대한 충분한 LOM의 효율적 (한 오후 내에서, 즉) 생산이 가능하고 기술적 인 전문 지식을 필요로하지 않습니다. 일단 실력, 집중 LOM의 최대 2 L는 90 분으로 제조 할 수있다. 마이크로 버블의 크기와 형태는 광학 현미경으로 빛 엄폐에 의해 평가되었다. LOM의의 10 μL 샘플이 가시화 될 때, 구면 LOM의 언급은,뿐만 아니라 지질 파편의 상대적인 소수 (도 3a) 하였다. GMP 제품이 사용될 때 특히 그러하다. LOM의 동일한 샘플이 광 모호하여 평가했을 때의 평균 입경은 2.624 ± 0.332 μM (SD)이었다. LOM의의 90 % 이상이 &lt;직경 10 ㎛이었으며, 인구는 다 분산 (그림 3B)이었다. 에멀젼의 점도는 (마이크로 버블 농도, 따라서) 크게 기체 분획에 의존 하였다. 두 ML 분주...

우리는 높은 전단 균질화 및 일련 농도를 사용하여 정맥 산소 전달을 위해 설계 지질 기반 산소 마이크로 버블 (LOM의) 많은 양의 제조 방법을 설명합니다.

Gas-filled microbubbles have been developed as ultrasound contrast and drug delivery agents. Microbubbles can be produced by processing surfactants using ...

본 절차의 전반적인 목적은 정맥 내 산소 전달을 위한 자가 조립 지질 기반 산소 마이크로버블(OMS)을 대량으로 제조하는 것입니다. 이는 고전단 균질기와 가스 밀폐 탱크를 사용하여 OMS를 제조하고 연속적으로 농축함으로써 달성됩니다. 두 번째 단계는 개조된 주사기를 사용하여 산소 부피 백분율이 70%인 LOM 에멀젼을 압출하는 것입니다.다음으로, 에멀젼을 원심분리하여 농축함으로써 부피 백분율 90%의 산소 폼을 생성합니다. 마지막 단계는 부피 백분율 산소 함량을 계산하고 광산란 기술을 사용하여 입자 크기 분포를 평가함으로써 품질 관리를 수행하는 것입니다. 최종적으로, 고전단 균질화를 통해 부피당 90%의 산소를 함유한 2L의 OMS가 생성됩니다.이 기술이 초음파 처리 및 아말감화와 같은 기존 제조 방법보다 갖는 주요 장점은, 균질화(homogenization)를 통해 치료용 산소 전달을 위한 대동물 실험에 필요한 부피인 리터 단위의 자기 조립 마이크로버블을 생성할 수 있다는 점입니다. 이 기술의 용도 중 하나는 고도의 저산소혈증 환자를 치료하는 것인데, 이는 산소 가스가 채워진 마이크로버블이 수초 내에 탈산소헤모글로빈으로 산소를 전달하며 혈액보다 3배 더 많은 산소 함량을 운반하기 때문입니다. 균질기 헤드의 깊이에 따라 이 방법의 시연 결과가 중요하게 나타납니다.순수하게 산화된 환경의 유지와 수성 상 대비 농축된 LMS의 구별을 이해하는 것은 어려울 수 있습니다. 지질 기반 산소 마이크로버블 또는 OMS 제조 시스템은 단단한 믹서가 장착된 유지 및 농축 탱크(HCT), 인라인 고전단 균질기, HCT와 균질기 사이에서 유체를 이동시키는 롤러 펌프 및 열교환기로 구성됩니다.시스템 설정을 시작하려면, 하단 포트 2개와 측면 포트 3개가 장착된 멸균된 4L 광구 유리 수집 용기를 단단(single stage) 믹서 아래에 배치하십시오. HCT 1번 포트인 하단 포트 중 하나에 농축 에멀젼 수집을 위해 팁에 3방향 스톱콕이 장착된 약 10인치 길이의 멸균된 3/8인치 내경 투명 튜브를 연결하십시오. 다음으로, 두 번째 하단 포트인 2번 포트에 약 36인치 길이의 멸균된 3/8인치 내경 튜브를 연결하십시오. 이 튜브를 롤러 펌프에 통과시키십시오.고전단 균질기의 입구에는 두 개의 포트가 포함된 티(tee) 피스가 장착되어 있습니다. 롤러 펌프를 거쳐 포트 2번에서 나오는 튜브를 티 피스의 측면 포트에 연결합니다. 다른 포트는 저유량 산소 가스 유량계를 사용하여 산소 탱크에 연결합니다.고전단 균질기의 배출구를 4°C로 유지되는 인라인 열교환기의 유입구에 연결하십시오. 열교환기의 배출구를 HCT의 회수 포트에 연결하여 폐쇄 루프 시스템을 구성하십시오. 유량계를 통해 산소 탱크를 HCT의 4번 포트에 연결하십시오.마지막으로, 대기에 개방된 가스 조성 모니터를 HCT의 상단 포트에 연결합니다. 이 절차를 시작하려면 GMP one two DYS steer oil, SN glycerol three PHOSPHOCHOLINE 또는 DSPC 20g과 콜레스테롤 10g을 HCT 바닥에 넣습니다. HCT에 plasma light A 1L를 추가하고 1분 동안 수동으로 저어주어 가능한 한 많은 지질이 수성상으로 통합되도록 합니다.단일 단계 믹서를 수성상으로 내려, 믹서 헤드 전체가 수성상에 잠기도록 합니다. 주변 공기가 헤드스페이스를 오염시키는 것을 방지하기 위해, 고무 씰이나 테이프를 사용하여 HCT 상단이 기밀 상태이며 개방된 측면 포트가 없음을 확인하십시오. 4번 포트에 연결된 가스원을 켜고 HCT 헤드스페이스의 산소 분율이 95% 이상이 될 때까지 기다립니다. 단일 단계 믹서를 사용하여 전구체 에멀젼을 5분 동안 혼합합니다. 5,000 RPM에서 결과 혼합물은 옅은 흰색으로 보여야 하며 가시적인 지질 덩어리가 포함되지 않아야 합니다.혼합 후, 사용하지 않은 지질 수성 혼합물은 단일 사용 전까지 4°C에서 최대 30일 동안 보관할 수 있습니다. 롤러 펌프를 1.3 liters per minute 또는 LPM으로 작동시켜 전폐루프 시스템을 전구체 에멀젼으로 프라이밍하십시오. 시스템 프라이밍이 완료되면, 펌프를 1.3 LPM으로 계속 유지하여 LO 제조를 시작하십시오.인라인 고전단 균질기를 7,500 RPM으로 켭니다. 그 직후, 균질기 입구 부분으로 0.5 LPM의 산소 흐름을 공급합니다. HCT 내의 단일 단계 믹서를 3,500 RPM으로 계속 가동합니다.Oms는 인라인 균질기 내의 로터 블레이드와 에멀션 스크린의 접합면에서 형성됩니다. 처음 몇 분 이내에 유체의 점도가 눈에 띄게 증가해야 합니다. 시스템을 15분 동안 작동시킨 후, 고전단 균질기와 산소 유입구를 끕니다.이렇게 하면 상 분리가 완화되어 HCT 내에서 생성물이 비교적 균일하게 유지됩니다. 연속 농축 단계 동안 가스가 충전된 에멀젼의 부피가 약 2~3배 증가해야 함에 유의하십시오. 제조된 OMS를 수집하기 위한 140 milliliter 루어 락 시린지는 이전에 100 milliliter의 공기를 시린지에 채운 후, 140 milliliter 표시선 위의 과도한 플런저와 시린지 부분을 잘라내어 수정하였습니다.멸균 처리된 변형 주사기를 수집 용기의 1번 베이스 포트에 부착된 스톱콕에 연결합니다. 톱니 핀셋을 사용하여 플런저를 내려 100 mL의 액체를 흡입하고 주사기 캡을 단단히 닫습니다. 모든 액체가 제거될 때까지 이 과정을 반복합니다. 캡을 닫은 끝부분이 아래로 향하도록 하여 냉장 버킷 원심분리기를 사용하여 225 ×g에서 10분 동안 주사기를 원심분리합니다. 원심분리 후 세 개의 층이 나타나면, 가장 아래층의 과잉 불투명 수성층을 배출하여 폐기합니다.두 번째 층은 밝은 흰색이며 농축된 oms를 포함하고 있습니다. 주변 가스 오염을 방지하기 위해 3방향 스톱콕을 사용하여 농축된 거품을 가스 불투과성 유리 시린지로 옮깁니다. 파열된 oms에서 나온 유리 산소 가스가 포함된 마지막 층은 폐기하십시오.거품의 품질은 다음과 같이 가스 농도를 계산하여 평가할 수 있습니다. 고품질의 거품은 가스 농도가 90 volume percent 이상에 도달해야 하며, 두 번째 품질 관리 단계로 광산란법을 통해 마이크로버블의 크기를 측정하여 입자 크기가 예상 범위 내에 있는지 확인합니다. 균질화 시간이나 제형의 변경은 버블 크기를 변화시킬 수 있다는 점에 유의해야 하며, 농축된 oms가 담긴 유리 시린지는 단단히 캡으로 닫아야 합니다.루어 락(lure lock) 피팅을 사용하면 시린지를 22°C, 4°C 또는 -20°C에서 보관할 수 있습니다. 더 낮은 온도에서 보관할 경우 저장 안정성이 향상될 수 있습니다. 본 프로토콜을 사용하여 최대 2L의 농축 OMS를 90분 이내에 제조할 수 있습니다.광학 현미경을 통해 10 µL의 OMS 샘플을 시각화한 결과, 구형의 OMS와 상대적으로 다량의 지질 잔해(lipid debris)가 관찰되었습니다. 동일한 OMS 샘플을 광산란법으로 분석했을 때, 평균 입자 직경은 2.624 ± 0.332 µm였습니다. OMS의 90% 이상이 직경 10 µm 미만이었으며, 해당 입자군은 다분산성(poly disperse)을 나타냈습니다.에멀젼 점도는 가스 분율, 따라서 마이크로버블 농도에 크게 의존하였습니다. 가스 부피 백분율이 60, 70, 90%인 LOM 에멀젼 2 mL 분취액을 40 mm 평행판을 이용한 정상 상태 유동 소인법(steady state flow sweep)으로 분석하였습니다.스트레스를 0.1에서 1000 past gass까지 변화시켰을 때의 기하학적 구조에서, 60 부피 퍼센트의 가스를 함유한 OMS는 인간의 혈액과 유사한 방사선 프로파일을 나타냈습니다. OMS의 산소 함량은 알려진 산소 결핍 상태의 탈포된 인간 혈액 분취물에 60 부피 퍼센트 OMS 내에 포함된 다양한 부피의 산소를 첨가하여 테스트하였습니다. OMS 내에 첨가된 산소의 부피와 혈액의 산소 함량의 부피적 증가 사이의 관계는 1.053 ± 0.03025였습니다.테스트된 OMS가 거의 100%의 산소를 함유하고 있으며, 갇힌 가스 포켓이 거의 나타나지 않았고, in vitro에서 전체 산소 페이로드를 인간 혈액으로 효과적으로 전달한다는 점을 시사합니다. 이 기술을 숙달하여 적절하고 효율적으로 수행한다면, 90분 만에 2리터의 LMS를 제조할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안, 축적되는 OMS를 지속적으로 육안으로 점검하고 LOM 폼의 농도에 대해 품질 관리를 수행하는 것이 중요합니다. 이러한 제조 절차를 거친 OMS는 치료용 가스의 대규모 정맥 주사 및 전달에 사용될 수 있습니다.

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연구

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