Methodenartikel

Facile Bereiding van Intern Self-assembled Lipid Particles gestabiliseerd door koolstof nanobuisjes

DOI:

10.3791/53489

⸱

19 februari 2016

 ,  ,  , 
1Centre for Materials Science, School of Physical Sciences and Computing, University of Central Lancashire, 2School of Food Science & Nutrition, University of Leeds

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

We rapporteren over een slimme toepassing van koolstofnanobuizen voor de kinetische stabilisatie van lipidedeeltjes die zelf-geassembleerde nanostructuren bevatten in hun kernen. De bereiding van lipidedeeltjes vereist vrij lage concentraties van koolstofnanobuizen, wat hun gebruik mogelijk maakt in biomedische toepassingen zoals geneesmiddelafgifte.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

We presenteren een gemakkelijke methode om nanostructuur lipide deeltjes gestabiliseerd door koolstof nanobuisjes (CNT) voor te bereiden. Enkelwandige (oorspronkelijk) en meerwandige (gefunctionaliseerde) CNTs worden gebruikt als stabilisatoren Pickering soort olie-in-water (O / W) emulsies. Lipiden namelijk Dimodan U en Phytantriol worden gebruikt als emulgatoren, die boven water zelfassemblage in de bicontinue Pn3m kubische fase. Deze zeer viskeuze fase wordt gefragmenteerd in kleinere deeltjes met behulp van een sonde ultrasonicator in aanwezigheid van conventionele oppervlakte-actieve stabilisatoren of CNT zoals hier gedaan. Aanvankelijk CNTs (poedervorm) worden gedispergeerd in water, gevolgd door verdere ultrasone trillingen met het gesmolten lipide aan de uiteindelijke emulsie. Tijdens dit proces krijgen de CNTs bekleed met lipide moleculen, die op hun beurt worden verondersteld het vetdruppels omringen een fijnverdeelde emulsie die stabiel is maandenlang vormen. De gemiddelde grootte van CNT-gestabiliseerde lipide nanogestructureerde deeltjes in het submicron range, die goed vergeleken met de deeltjes gestabiliseerde toepassing van gebruikelijke oppervlakteactieve stoffen. Kleine hoek röntgen verstrooiing gegevens bevestigen de handhaving van hetzelfde Pn3m kubische fase in de CNT-gestabiliseerde dispersies lipide in vergelijking met de zuivere lipidefase (bulk state). Blauwverschuiving en verlaging van de intensiteiten karakteristieke G en G 'banden CNT waargenomen Raman spectroscopie karakteriseren van de interactie tussen CNT oppervlak en lipide moleculen. Deze resultaten suggereren dat de interacties tussen de CNTs en lipiden zijn verantwoordelijk voor hun onderlinge stabiliteit in waterige oplossingen. Aangezien de concentraties van CNTs toegepast voor stabilisatie zeer laag en lipidemoleculen kunnen de CNTs functionaliseren, wordt de toxiciteit van CNTs waarschijnlijk gering, terwijl hun biocompatibiliteit sterk wordt verbeterd. Vandaar de huidige aanpak vindt een groot potentieel in diverse biomedische toepassingen, bijvoorbeeld voor de ontwikkeling van hybride Nanodrager systemen voor de levering van multiple functionele moleculen als in combinatietherapie of polytherapie.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In de afgelopen decennia heeft de nanotechnologie ontpopt als een krachtig instrument in het bijzonder op het gebied van preklinische ontwikkeling van geneesmiddelen ter bestrijding van beruchte ziekten zoals kanker 1. In dit verband nanoschaal structuren met grootte <1000 nm schaal worden onderzocht als transportmiddel verschillende actieve biomoleculen zoals geneesmiddelen, eiwitten, nucleïnezuren, genen en diagnostische beeldvormingsmiddelen 1-4. Deze biomoleculen zijn ofwel ingekapseld in de nanodeeltjes geconjugeerd of op het oppervlak van de nanodeeltjes en wordt vrijgegeven op de plaats van werking door triggers zoals pH of temperatuur 5,6. Hoewel zeer klein in omvang, het grote oppervlak van deze nanodeeltjes blijkt zeer voordelig voor gerichte afgifte van actieve biomoleculen zijn. De controle over de grootte en biocompatibiliteit deeltje van groot belang om de therapeutische werkzaamheid en daarmee de toepassing van nanodeeltjes 7,8 optimaliseren.9-13 lipiden, polymeren 14,15, 16,17 metalen en koolstof nanobuisjes 18,19 zijn gewoonlijk gebruikt als nanocarriers voor verschillende biomedische en farmaceutische toepassingen.

Bovendien Nanodrager toepassingen op basis van lipide zelf-geassembleerde nanostructuren hebben een grote betekenis in veel andere disciplines, met inbegrip van voedsel en cosmetische industrie 20,21. Zo worden ze in eiwitkristallisatie 22, 23 scheiding van biomoleculen, zoals voedsel stabilisatoren bijvoorbeeld in desserts 24 en in de afgifte van actieve moleculen zoals voedingsstoffen, smaakstoffen en parfums 25-31. Zelf-assemblerende nanostructuren lipide niet alleen de mogelijkheid om biologisch actieve moleculen in gecontroleerde en doelgericht 32-38, maar ze kunnen ook de functionele moleculen te beschermen tegen chemische en enzymatische afbraak 39,40. Hoewel planaire fluïdum bilaag de commop nanostructuur gevormd door amfifiele lipide moleculen in aanwezigheid van water, worden andere structuren zoals hexagonale en vierkante ook vaak waargenomen 20,41,42. Het type nanostructuur gevormd afhankelijk van de lipiden moleculaire vormstructuur, de lipidesamenstelling in water als op de fysisch-chemische omstandigheden zoals toegepast als temperatuur en druk 43. De toepassing van niet-planaire lipide nanostructuren bijzonder van kubische fasen, is beperkt vanwege hun hoge viscositeit en niet-homogene consistentie domein. Deze problemen worden opgelost door het dispergeren van het lipide nanostructuren in grote hoeveelheid water olie-in-water (O / W) emulsies die micron of submicron grootte lipide deeltjes. Op deze wijze kan een geschikt product met lage viscositeit bereid worden met behoud van de oorspronkelijke lipide zelf samengestelde structuur binnen de gedispergeerde deeltjes. De vorming van deze intern zelf-geassembleerde deeltjes (afgekort als ISAsomes 44 Bijvoorbeeld cubosomes van kubische fasen en hexosomes van hexagonale fasen) vereist gewoonlijk een combinatie van een hoog energieverbruik stap en de toevoeging van stabilisatoren zoals surfactanten of polymeren. Recent onderzoek in deze richting toont de toepassing van verschillende vaste deeltjes 45 zoals silica nanopartikels 46, klei 47-49 en koolstofnanobuizen 50 voor het stabiliseren van genoemde emulsies, geschikt aangeduid als Pickering 51 of Ramsden Pickering-emulsies 52.

In de afgelopen jaren, koolstofhoudende nanostructuren zoals enkelwandige koolstofnanobuizen (SWCNTs) zijn meerwandige koolstofnanobuizen (MWCNTs) en fullerenen veel aandacht gekregen als nieuwe biomaterialen 53,54. De belangrijkste aandachtspunten zijn hun toxiciteit 55-58, onoplosbaarheid in water 59 en daarmee hun biocompatibiliteit 56. Een efficiënte manier om deze problemen aan te pakken is het oppervlak functiealization met niet giftige en biologisch verenigbare moleculen zoals lipiden. In aanwezigheid van water, lipiden interactie met CNT's op een manier die hydrofoob oppervlak van CNTs wordt afgeschermd van polaire waterig medium terwijl de lipide hydrofiele kopgroepen helpen hun oplosbaarheid of dispersie in water 60,61. Lipiden zijn integrale bestanddelen van cellulaire organellen en sommige voedselmaterialen derhalve hun versiering idealiter verminderen de in vivo toxiciteit van CNTs. Biomedische toepassingen onafhankelijk van elkaar op basis van CNTs 18,19 en lipide nanostructuren 13/09 zijn in een uitgebreide ontwikkeling, maar de toepassingen die eigenschappen van de twee te combineren zijn nog niet goed onderzocht.

In dit werk, gebruiken we twee verschillende soorten lipiden en drie soorten CNTs waarvan SWCNTs in de oorspronkelijke vorm dat MWCNTs gefunctionaliseerd met hydroxyl- en carboxylgroepen. We hebben zeer lage concentraties CNTs gebruikt om de dispersies te bereiden waarvanstabiliteit hangt af van verschillende factoren zoals het type lipide, type CNT, verhouding lipide CNT gebruikt, alsmede de parameters zoals sonicatie toegepast als voeding en duur. Deze video protocol voorziet in technische details van een methode voor het stabiliseren van kinetisch lipide nanodeeltjes met behulp van verschillende CNT-stabilisatoren.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Let op: in dit werk CNTs zijn in de nanodeeltjes vorm die extra risico's kunnen hebben in vergelijking met hun bulk tegenhangers. Inhalatie grafiet, zowel natuurlijke als synthetische, kunnen pneumoconiose 62 Soortgelijke pneumoconiose steenkool werknemer veroorzaken. Bovendien zijn er bezorgdheid over de toxiciteit van koolstof gebaseerde nanostructuren en sommige van de eerdere studies acute en chronische toxiciteit geassocieerd met het inademen van CNTs 63-68 geweest suggereren. Vandaar, vermijd inademen van de boete CNT poeder en omgaan met grote zorg. Bij inademing, in de frisse lucht. Bij moeilijke ademhaling, gebruik van zuivere zuurstof in plaats en deskundig medisch consult. Oplossing / dispersie formuleringen van CNTs zijn vrij veilig te hanteren.

Voorzichtig: Lipiden en oppervlakteactieve stoffen in deze studie zijn voedingskwaliteit materialen en daardoor ongevaarlijke in het algemeen, maar zijn irriterend voor de huid, en ook ontvlambaar. Vandaar, kunt u gebruik maken van alle passende veiligheidsmaatregelen praktijken zoals het gebruik van engineering controles (zuurkast) en persoonlijke beschermingsmiddelen (veiligheidsbril, handschoenen, laboratoriumjas, volledige lengte broek, dichte schoenen) bij het hanteren of het bereiden van nanodeeltjes monsters. Bij contact met de huid of ogen onmiddellijk spoelen huid of de ogen met veel water gedurende tenminste 15 minuten. Een arts raadplegen indien nodig.

1. Bereiding van lipide / Water Bulk Fasen

Voorzichtig: Bewaar de lipiden in de koelkast bij 4 ° C. Kwaliteitsolie lipiden worden opgeslagen in de vriezer (-20 ° C). Aliquot ze in kleine glazen flesjes om verontreiniging van de gehele voorraad en gemak van verwerking te voorkomen. Andere chemicaliën, waaronder CNTs en oppervlakteactieve stoffen kunnen worden opgeslagen bij kamertemperatuur, maar houd ze uit de buurt van direct zonlicht.

  1. Houd lipiden, dat wil zeggen, Dimodan U (DU) en Phytantriol (PT) bij kamertemperatuur gedurende 15-20 minuten voorafgaand aan het openen van de fles / flacon deksel om condensvorming te voorkomen.
    (Let op: DU is een gedistilleerde glyceride bestaande uit 96% monoglyceriden en derest zijn diglyceriden en vrije vetzuren. Twee belangrijke componenten monoglyceride in DU zijn linoleaat (62%) en oleaat (25%). Vandaar het hydrofobe deel van DU bevat hoofdzakelijk C18 ketens (91%), de exacte samenstelling luidt als volgt; C18: 2 (61,9%), C18: 1 (24,9%) en C18: 0 (4,2%), waarbij C18 geeft 18C-keten en het nummer na colon geeft aantal C = C bindingen. PT is een mengsel van 3,7,11,15-tetramethyl-1,2,3-hexadecaantriol optische isomeren. Het geen ester functionele groep maar bestaat uit sterk vertakte phytanyl staart met een tri-hydroxy kopgroep. Beide DU en PT vormen kubische fasen in aanwezigheid van overmaat water dat ook voor de kernen van gestabiliseerde lipidendeeltjes 13, 45).
  2. Smelt de lipiden door er flesjes in een warm waterbad of een bekerglas met water boven 60 ° C gehouden (verwarming magneetroerder: 230 V, 50 Hz, 630 W of dergelijke worden gebruikt om het water te verhitten in een bekerglas).
  3. flacons alternatief warmte met behulp van blokverwarmers. Verwarm de lipide bevattende flesjes direct op de hete plaat om temperatuurgradiënt en de daaropvolgende lipide ontleding te voorkomen.
  4. Weeg 500 mg van het gesmolten lipide, in vooraf gewogen microcentrifugebuis (met conische snap cap, 1,5 ml) met behulp van een Pasteur pipet met een glazen bol latex.
  5. Voeg 500 ml ultrapuur water (water weerstand = 18,2 MQ · cm) aan de bovenstaande microcentrifugebuis.
  6. Meng de componenten handmatig gedurende 15 min met behulp van klein (custom-built) spatel. Maak zo'n spatel door het afvlakken van de scherpe einde van een injectienaald (0,9 mm x 40 mm canule lengte) met behulp van een tang.
  7. Centrifugeer het lipide / water mengsel gedurende 10 minuten bij een snelheid van 2000 x g. Opnieuw handmatig roer het mengsel gedurende 10 min, vervolgens equilibreren gedurende 24 uur. Vóór de karakterisering van de monsters, roer ze gedurende 5 minuten en daarna laat ze bij kamertemperatuur.
  8. Om de vorming van een evenwicht lipidefase het gehele buis waarborgen, voeren ongeveer 10 vries-dooicycli en inte rmittently voeren een centrifugatiestap zoals hierboven gedefinieerd. Zowel de DU en PT vorm hoogviskeuze massa lipidefasen waardoor het moeilijk handmatig verwerken (figuur 1).
    Opmerking: Het bovenstaande protocol (deel 1) is alleen nodig, als men zou willen Nanostructurele gedrag (type rooster en de afmetingen van zelf-assemblage) van de verspreide deeltjes te vergelijken met de bulk lipide fase en / of het gebruiken als een controle op de te bevestigen behoud van authentieke nanostructuur.

figure-protocol-1
Figuur 1. Voorbereiding van de O / W deeltjes emulsie met vloeibare consistentie van zeer viskeuze lipidefase met behulp van hoge energie-input (ultrasone trillingen) en het gebruik van verschillende CNT-stabilisatoren, namelijk SWCNT, MWCNT-OH, MWCNT-COOH (figuur overgenomen uit referentie [50] met toestemming van de Royal Society of Chemistry)._upload / 53489 / 53489fig1large.jpg "target =" _ blank "> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

2. Bereiding van oppervlakteactieve stof gestabiliseerde lipidendeeltjes

  1. Bereid een 0,2% (w / w) oppervlakteactieve stof (Pluronic F127) oplossing in water.
    1. Los op 200 mg van de oppervlakteactieve stof (wit donzig poeder) in 100 ml ultrapuur water door roeren gedurende 20-30 min (op een magnetische plaat met een magnetische roerstaaf). Pluronic F127 is een niet-ionische oppervlakteactieve stof en wordt vaak gebruikt als emulsiestabilisator. Het is een triblokcopolymeer van PEO 99 -PPO 67 -PEO 99, en dus duurt lang om in water.
  2. Voeg 500 mg van gesmolten DU of PT (met behulp van een Pasteur pipet glas) met een glazen flesje (scintillatie natronkalk uitgerust met folie beklede ureum dop, 20 ml).
  3. Voeg 9,5 g 0,2% F127 oplossing.
  4. Op de sonde ultrasone trillingen machine, stevig klem het flesje naar de retort staan ​​kaak (Retort Stand Set metstaan, clamp, basis, staaf, rubber 3 kaak en mof), zodat de trillingen die door sonicatie kan weerstaan.
  5. Plaats de vaste titanium legering sonde (13 mm diameter x 139 mm lengte) gekoppeld aan de Cell Sonicator. Stel de hoogte en positie van de ampul zodat de zijkanten en bodem niet raken aan de probe. Een afstand van 0,5 cm tussen de sondepunt en de onderkant van het glazen flesje geeft goede resultaten.
  6. Sonificeer het mengsel gedurende 10 min in een gepulst met 1 sec puls gemedieerd door 1 sec vertragingstijd bij 35% (van het maximum) vermogen. Het flesje wordt erg heet als gevolg van de warmte die tijdens ultrasoonapparaat. Daarom laat het afkoelen tot kamertemperatuur alvorens het uit de klem.
  7. Bewaar de melkachtige gevormde dispersie bij kamertemperatuur gedurende ten minste 24 uur voorafgaand aan verder gebruik. Dit is de stabiliteit tegen fasescheiding waarborgen.
    Opmerking: Voor en na het gebruik van de sonde schoon met aceton, droog met een papieren handdoek, spoel het daarna met ultrapuur water eend het nog een keer te drogen.

3. Voorbereiding van dispersies van Pure CNTs in Water

  1. In twee aparte bekers, wegen 4 mg poeder MWCNT-OH en MWCNT-COOH, die beide zwart van kleur.
  2. Voeg 500 ml ultrapuur water aan elke beker. Met behulp van een probe ultrasonicator ultrasone trillingen het mengsel gedurende 2 min in een pulserende stroom modus bij 40% (van het maximum) vermogen. De resulterende concentratie van de MWCNT dispersie 8 ug / ml (voorraadoplossing).
  3. Verdun de MWCNT voorraadoplossing met geschikte hoeveelheden ultrazuiver water tot 6,25, 5, 4, 2 ug / ml MWCNT dispersies bereiken.
  4. Ultrasone trillingen deze dispersies zoals hiervoor beschreven (zie 3.2).
  5. Ook verspreiden 3 mg van gepoederde SWCNT (ook zwart van kleur) in 500 ml ultrapuur water tot een 6 ug / ml SWCNT dispersie (stockoplossing) te maken.
  6. Verdun de SWCNT voorraad oplossing en ultrasone trillingen ze zoals hierboven beschreven (zie 3.2) beschreven tot 0,5, 0,4, 0,3125, 0,2 ug / ml SWCNT Verven verkrijgenrsions.
    Opmerking: Alle dispersies zijn duidelijk ongeveer 30 minuten, waarna de CNT beginnen te bezinken op de bodem.

4. Bereiding van CNT-gestabiliseerde nanogestructureerde lipidendeeltjes (figuur 1)

  1. Weeg 500 mg van het gesmolten DU in een glazen flesje.
  2. Voeg 9,5 ml van 6 ug / ml SWCNT dispersie aan het flesje.
  3. Ultrasone trillingen van de CNT-DU mengsel met behulp van dezelfde parameters zoals gebruikt voor het maken van pure CNT dispersies (zie 3.2). Na afkoelen tot kamertemperatuur wordt de CNT-gestabiliseerde lipidendeeltjes met geconserveerde interne zelf geassembleerde nanostructuur klaar.
  4. Op soortgelijke wijze bereidt de lipidendeeltjes met de 0,4 ug / ml en 0,2 ug / ml SWCNT dispersies.
  5. Volg de protocollen 4,1-4,4 om lipidendeeltjes behulp MWCNT-OH en COOH-MWCNT maar met verschillende concentraties, namelijk 8, 4 en 2 ug / ml CNT maken.
  6. Op dezelfde manier voor te bereiden drie verschillende CNT-PT dispersies met behulp van 4 ug / ml MWCNT-OH en MWCNT-COOH En 0,4 ug / ml SWCNT. Merk op dat de CNT-PT dispersies minder vermogen (35% van het maximum) maar langere tijd (15 min) in een continue pulsmodus vereisen. Koel de dispersies tot kamertemperatuur en laat ze gedurende 24 uur voor hen karakteriseren.
    Opmerking: Sonicatie parameters kunnen verschillen voor verschillende lipiden (zoals DU en PT hier) en voor verschillende samenstellingen; ze moeten worden geoptimaliseerd om goed gestabiliseerde dispersies bereiken.

5. Het toezicht op de stabiliteit van de CNT-gestabiliseerde Lipid dispersies

  1. Bewaken van de stabiliteit van de dispersies door visuele waarneming: controleren of de dispersies gedestabiliseerd of knobbels in de dispersies gevormd.
  2. Maak foto's (met digitale camera) op regelmatige tijdstippen. Zo fotografeer dispersies elke dag in de eerste week en vervolgens om de dag gedurende een week gevolgd door een keer per week gedurende de volgende twee weken, en tenslotte eenmaal per maand per eis.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De volgende resultaten geven a) de stabiliteit van dispersies, b) de grootteverdeling van lipidendeeltjes, c) het soort zelfassemblage en d) het bewijs voor lipide bekleding van de CNTs. De stabiliteit van dispersies (figuur 2) werd gecontroleerd met behulp van een 5 MP camera met autofocus en LED-flitser.

figure-results-1
Figuur 2. Schema van CNT ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Stabilisatie van lipidendeeltjes
Drie verschillende CNTs worden gebruikt om de lipide dispersies te stabiliseren; waarvan twee meerwandig en gefunctionaliseerde gebruik -OH en -COOH groepen, en een is enkelwandig en niet-gefunctionaliseerde (oorspronkelijk). De CNTs varieerden in grootte als volgt (diameter x lengte): MWCNT-COOH: 9,5 nm x 1,5 micrometer; MWCNT-OH: 8-15 nm x 50 micrometer; SWCNT: 1-2 nm x 1-3 urn. De poedervormige CNTs werden in water verspreid door sonde ultra-geluidsgolven. Bove...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

We hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

We willen graag bedanken Dr. Matthew J. Baker, nu aan de Universiteit van Strathclyde, Glasgow voor de steun met Raman experimenten en de heer Nick Gaunt voor zijn eerdere werk van dit project.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Dimodan UDanisco15312Bewaar bij 4 °C. Niet-gevaarlijk. Irriterend voor ogen en huid.
Phytantriol (> 95%, GC)TCI Europe N.V.P1674Bewaar bij 4 °C. Niet-gevaarlijk. Irriterend voor ogen en huid.
Single walled Carbon Nanotubes (90%)Nanostructured & Amorphous Materials, Inc. 1246YJSBewaar bij kamertemperatuur. Uit de buurt van direct licht. Irriterend voor ogen, huid en ademhalingsstelsel.
Multi-walled carboxylic acid functionalized Carbon Nanotubes (> 80% Caron basis, > 8% carboxylic acid functionalized)Sigma-Aldrich Co. LLC 755125Bewaar bij kamertemperatuur. Uit de buurt van direct licht. Veroorzaakt ernstige oogirritatie. Kan irritatie van de luchtwegen veroorzaken.
Graphitized Multi-walled hydroxy functionalized Carbon Nanotubes (99.9%)Nanostructured & Amorphous Materials, Inc. (NanoAmor) 1224YJFBewaar bij kamertemperatuur. Uit de buurt van direct licht. Irriterend voor ogen, huid en ademhalingsstelsel.
Pluronic F127Sigma-Aldrich Co. LLC P2443BioReagent, geschikt voor celcultuur. Niet een gevaarlijke stof of mengsel. Bewaar bij kamertemperatuur.
Acetone (99.5%)Fisher Scientific 10134100Zeer ontvlambare vloeistof. Veroorzaakt ernstige oogirritatie. Kan slaperigheid of duizeligheid veroorzaken.
Potten met losse, omsluitende deksels (375 ml)VWR International Ltd216-3308
Beker, 1.000 mlFisher Scientific 12942161zwaar gebruik, lage vorm, met tuit en afmetingen
Pasteur glaspipet (150 mm lengte) met latex knopFisher Scientific 10006021
Microcentrifugebuis conische klikdop 1,5 mlFisher Scientific 11558232
SpatelFisher Scientific 11352204
MagneetstootbarFisher Scientific 11715704
Magneetstootstaafjes (cilindrisch, ondoorzichtig PTFE, 30 mm x 7 mm (l x diameter))Fisher Scientific 10011792
Naald (0,9 mm x 40 mm canule lengte)Terumo UK LtdMN-2038MQ
Retort Stand Set - Met standaard, klem, basis, staaf, rubber 3-kaak en bossheadCamlab Ltd, UK1177157
Millipore waterapparatuurBarnstead Nanopure, Thermoscientific, USA
Progen Genfuge 24D Digital MicrocentrifugeProgen ScientificC-2400
Probe ultra-sonificator, met 13 mm SONICS, Vibracell,  USA
5 MP camera met autofocus en LED-flitserSamsung Galaxy Fame Mobiele camera
Raman SpectrometerHoriba Jobin-Yvon LabRAM HR800 spectrometer
Mastersizer 3000 Malvern Instruments Ltd, Malvern, Verenigd Koninkrijk
Kleinhoekige X-ray-verstrooiing (SAXS)SAXSpace camera (Anton Paar, Graz, Oostenrijk), X-ray genererende apparatuur (ISO-DEBYEFLEX3003, GE Inspection Technologies GmbH), gesloten watercircuit (Chilly 35, HYFRA, Duitsland). 

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Peer, D., et al. Nanocarriers as an emerging platform for cancer therapy. Nature Nanotech. 2, 751-760 (2007).
  2. White, R. R., Sullenger, B. A., Rusconi, C. P. Developing aptamers into therapeutics. J. Clin. Invest. 106, 929-934 (2000).
  3. Itaka, K., Chung, U. I., Kataoka, K. Supramolecular nanocarrier for gene and siRNA delivery. Nippon Rinsho Jpn. J. Clin. Med. 64, 253-257 (2006).
  4. Xu, S., et al. Development of pH-responsive core-shell nanocarriers for delivery of therapeutic and diagnostic agents. Bioorg. Med. Chem. Lett. 19, 1030-1034 (2009).
  5. Soppimath, K. S., Tan, D. C. W., Yang, Y. Y. pH-triggered thermally responsive polymer core-shell nanoparticles for drug delivery. Adv. Mater. 17, 318-323 (2005).
  6. Hans, M., Lowman, A. Biodegradable nanoparticles for drug delivery and targeting. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 6, 319-327 (2002).
  7. Petros, R. A., DeSimone, J. M. Strategies in the design of nanoparticles for therapeutic applications. Nat Rev Drug Discov. 9, 615-627 (2010).
  8. Torchilin, V. P. Multifunctional nanocarriers. Adv Drug Deliver Rev. 64, 302-315 (2012).
  9. Shmeeda, H., et al. Delivery of zoledronic acid encapsulated in folate-targeted liposome results in potent in vitro cytotoxic activity on tumor cells. J. Controlled Release. 146, 76-83 (2010).
  10. Xu, Z., et al. The performance of docetaxel-loaded solid lipid nanoparticles targeted to hepatocellular carcinoma. Biomaterials. 30, 226-232 (2009).
  11. Rosenthal, E., et al. Phase IV study of liposomal daunorubicin (DaunoXome) in AIDS-related Kaposi sarcoma. Am. J. Clin. Oncol.-Canc. 25, 57-59 (2002).
  12. Dong, Y. D., Larson, I., Bames, T. J., Prestidge, C. A., Boyd, B. J. Adsorption of Nonlamellar Nanostructured Liquid-Crystalline Particles to Biorelevant Surfaces for Improved Delivery of Bioactive Compounds. Acs Appl Mater Inter. 3, 1771-1780 (2011).
  13. Rizwan, S. B., Boyd, B. J., Rades, T., Hook, S. Bicontinuous cubic liquid crystals as sustained delivery systems for peptides and proteins. Expert Opin. Drug. Deliv. 7, 1133-1144 (2010).
  14. Yoo, H. S., Park, T. G. Folate receptor targeted biodegradable polymeric doxorubicin micelles. J. Controlled Release. 96, 273-283 (2004).
  15. Khandare, J. J., et al. Dendrimer versus linear conjugate: Influence of polymeric architecture on the delivery and anticancer effect of paclitaxel. Bioconjug. Chem. 17, 1464-1472 (2006).
  16. Prabaharan, M., Grailer, J. J., Pilla, S., Steeber, D. A., Gong, S. Gold nanoparticles with a monolayer of doxorubicin-conjugated amphiphilic block copolymer for tumor-targeted drug delivery. Biomaterials. 30, 6065-6075 (2009).
  17. Fan, J., et al. Targeted anticancer prodrug with mesoporous silica nanoparticles as vehicles. Nanotechnology. 22, (2011).
  18. Bianco, A., Prato, M. Can carbon nanotubes be considered useful tools for biological applications? Adv. Mater. 15, 1765-1768 (2003).
  19. Kam, N. W. S., Dai, H. J. Carbon nanotubes as intracellular protein transporters: Generality and biological functionality. J. Am. Chem. Soc. 127, 6021-6026 (2005).
  20. Kulkarni, C. V. Lipid crystallization: from self-assembly to hierarchical and biological ordering. Nanoscale. 4, 5779-5791 (2012).
  21. Yaghmur, A., et al. Drug Formulations Based on Self-Assembled Liquid Crystalline Nanostructures. , CRC Press. 341-360 (2014).
  22. Kulkarni, C. V. Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes. 12, Academic Press. 237-272 (2010).
  23. Landau, E. M., Navarro, J. V. US Pat. , US2001/025791A1 (2001).
  24. Kulkarni, C., Belsare, N., Lele, A. Studies on shrikhand rheology. J. Food Eng. 74, 169-177 (2006).
  25. Mezzenga, R., Schurtenberger, P., Burbidge, A., Michel, M. Understanding foods as soft materials. Nature Mater. 4, 729-740 (2005).
  26. Ubbink, J., Burbidge, A., Mezzenga, R. Food structure and functionality: a soft matter perspective. Soft Matter. 4, 1569-1581 (2008).
  27. Dong, Y. D., Larson, I., Hanley, T., Boyd, B. J. Bulk and dispersed aqueous phase behavior of phytantriol: effect of vitamin E acetate and F127 polymer on liquid crystal nanostructure. Langmuir. 22, 9512-9518 (2006).
  28. Yaghmur, A., Glatter, O. Characterization and potential applications of nanostructured aqueous dispersions. Adv. Colloid Interface Sci. 147, 333-342 (2009).
  29. Pardeike, J., Hommoss, A., Müller, R. H. Lipid nanoparticles (SLN, NLC) in cosmetic and pharmaceutical dermal products. Int. J. Pharm. 366, 170-184 (2009).
  30. Yaghmur, A., Rappolt, M., Østergaard, J., Larsen, C., Larsen, S. W. Characterization of bupivacaine-loaded formulations based on liquid crystalline phases and microemulsions: the effect of lipid composition. Langmuir. 28, 2881-2889 (2012).
  31. Singh, H., Ye, A., Horne, D. Structuring food emulsions in the gastrointestinal tract to modify lipid digestion. Prog. Lipid Res. 48, 92-100 (2009).
  32. Angelova, A., Angelov, B., Mutafchieva, R., Lesieur, S., Couvreur, P. Self-Assembled Multicompartment Liquid Crystalline Lipid Carriers for Protein, Peptide, and Nucleic Acid Drug Delivery. Accounts Chem. Res. 44, 147-156 (2011).
  33. Clogston, J., Caffrey, M. Controlling release from the lipidic cubic phase. Amino acids, peptides, proteins and nucleic acids. J. Controlled Release. 107, 97-111 (2005).
  34. Shah, J. C., Sadhale, Y., Chilukuri, D. M. Cubic phase gels as drug delivery systems. Adv. Drug Deliver. Rev. 47, 229-250 (2001).
  35. Boyd, B. J., Whittaker, D. V., Khoo, S. M., Davey, G. Lyotropic liquid crystalline phases formed from glycerate surfactants as sustained release drug delivery systems. Int. J. Pharm. 309, 218-226 (2006).
  36. Drummond, C. J., Fong, C. Surfactant self-assembly objects as novel drug delivery vehicles. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 4, 449-456 (1999).
  37. Zhao, X. Y., Zhang, J., Zheng, L. Q., Li, D. H. Studies of cubosomes as a sustained drug delivery system. J. Dispersion Sci. Technol. 25, 795-799 (2004).
  38. Malmsten, M. Phase transformations in self-assembly systems for drug delivery applications. J. Dispersion Sci. Technol. 28, 63-72 (2007).
  39. Sadhale, Y., Shah, J. C. Stabilization of insulin against agitation-induced aggregation by the GMO cubic phase gel. Int. J. Pharm. 191, 51-64 (1999).
  40. Amar-Yuli, I., Azulay, D., Mishraki, T., Aserin, A., Garti, N. The role of glycerol and phosphatidylcholine in solubilizing and enhancing insulin stability in reverse hexagonal mesophases. J. Colloid Interface Sci. 364, 379-387 (2011).
  41. Rappolt, M. Advances in planar lipid bilayers and liposomes. Leitmannova Liu, A. 5, Elsevier Inc. Amsterdam. 253-283 (2006).
  42. Rappolt, M., Cacho-Nerin, F., Morello, C., Yaghmur, A. How the chain configuration governs the packing of inverted micelles in the cubic Fd 3 m-phase. Soft Matter. 9, 6291-6300 (2013).
  43. Kulkarni, C. V., Wachter, W., Iglesias-Salto, G., Engelskirchen, S., Ahualli, S. Monoolein: a magic lipid? Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 3004-3021 (2011).
  44. Yaghmur, A., de Campo, L., Sagalowicz, L., Leser, M. E., Glatter, O. Emulsified Microemulsions and Oil-Containing Liquid Crystalline Phases. Langmuir. 21, 569-577 (2005).
  45. Kulkarni, C. V., Glatter, O. Ch. 6. Self-Assembled Supramolecular Architectures: Lyotropic Liquid Crystals.Surface and Interfacial Chemistry. Nissim, G. , John Wiley & Sons, Inc. (2012).
  46. Salonen, A., Muller, F. O., Glatter, O. Internally Self-Assembled Submicrometer Emulsions Stabilized by Spherical Nanocolloids: Finding the Free Nanoparticles in the Aqueous Continuous Phase. Langmuir. 26, 7981-7987 (2010).
  47. Guillot, S., Bergaya, F., de Azevedo, C., Warmont, F., Tranchant, J. F. Internally structured pickering emulsions stabilized by clay mineral particles. J. Colloid Interface Sci. 333, 563-569 (2009).
  48. Muller, F., Salonen, A., Glatter, O. Monoglyceride-based cubosomes stabilized by Laponite: Separating the effects of stabilizer, pH and temperature. Colloids Surf., A. 358, 50-56 (2010).
  49. Salonen, A., Muller, F. O., Glatter, O. Dispersions of Internally Liquid Crystalline Systems Stabilized by Charged Disklike Particles as Pickering Emulsions: Basic Properties and Time-Resolved. Langmuir. 24, 5306-5314 (2008).
  50. Gaunt, N. P., Patil-Sen, Y., Baker, M. J., Kulkarni, C. V. Carbon nanotubes for stabilization of nanostructured lipid particles. Nanoscale. 7, 1090-1095 (2015).
  51. Pickerings, S. U. Emulsions. J. Chem. Soc. 91, (2001).
  52. Ramsden, W. Separation of Solids in the Surface-Layers of Solutions and 'Suspensions' (Observations on Surface-Membranes, Bubbles, Emulsions, and Mechanical Coagulation). -- Preliminary Account. Proceedings of the Royal Society of London. 72, 156-164 (1903).
  53. Lin, Y., et al. Advances toward bioapplications of carbon nanotubes. J. Mater. Chem. 14, 527-541 (2004).
  54. Saito, N., et al. Safe Clinical Use of Carbon Nanotubes as Innovative Biomaterials. Chem. Rev. 114, 6040-6079 (2014).
  55. Pulskamp, K., Diabate, S., Krug, H. F. Carbon nanotubes show no sign of acute toxicity but induce intracellular reactive oxygen species in dependence on contaminants. Toxicol. Lett. 168, 58-74 (2007).
  56. Smart, S. K., Cassady, A. I., Lu, G. Q., Martin, D. J. The biocompatibility of carbon nanotubes. Carbon. 44, 1034-1047 (2006).
  57. Colvin, V. L. The potential environmental impact of engineered nanomaterials. Nat. Biotechnol. 21, 1166-1170 (2003).
  58. Firme, C. P., Bandaru, P. R. Toxicity issues in the application of carbon nanotubes to biological systems. Nanomed-Nanotechnol. 6, 245-256 (2010).
  59. Haddon, R. C. Carbon nanotubes. Accounts Chem. Res. 35, 997-997 (2002).
  60. Kapralov, A. A., et al. Adsorption of Surfactant Lipids by Single-Walled Carbon Nanotubes in Mouse Lung upon Pharyngeal Aspiration. Acs Nano. 6, 4147-4156 (2012).
  61. Wallace, E. J., Mark, S. P. S. Carbon nanotube self-assembly with lipids and detergent: a molecular dynamics study. Nanotechnology. 20, 045101(2009).
  62. George, R. B. Chest medicine: essentials of pulmonary and critical care medicine. Lippincott Williams & Wilkins. , (2005).
  63. Monteiro-Riviere, N. A., Nemanich, R. J., Inman, A. O., Wang, Y. Y., Riviere, J. E. Multi-walled carbon nanotube interactions with human epidermal keratinocytes. Toxicol. Lett. 155, 377-384 (2005).
  64. Shvedova, A., et al. Exposure to carbon nanotube material: assessment of nanotube cytotoxicity using human keratinocyte cells. J. Toxicol. Env. Heal. A. 66, 1909-1926 (2003).
  65. Jia, G., et al. Cytotoxicity of carbon nanomaterials: single-wall nanotube, multi-wall nanotube, and fullerene. Environ. Sci. Technol. 39, 1378-1383 (2005).
  66. Sato, Y., et al. Influence of length on cytotoxicity of multi-walled carbon nanotubes against human acute monocytic leukemia cell line THP-1 in vitro and subcutaneous tissue of rats in vivo. Mol. BioSyst. 1, 176-182 (2005).
  67. Bottini, M., et al. Multi-walled carbon nanotubes induce T lymphocyte apoptosis. Toxicol. Lett. 160, 121-126 (2006).
  68. Cui, D., Tian, F., Ozkan, C. S., Wang, M., Gao, H. Effect of single wall carbon nanotubes on human HEK293 cells. Toxicol. Lett. 155, 73-85 (2005).
  69. Huang, T., Toraya, H., Blanton, T., Wu, Y. X-ray powder diffraction analysis of silver behenate, a possible low-angle diffraction standard. J. Appl. Crystallogr. 26, 180-184 (1993).
  70. Bokobza, L., Zhang, J. Raman spectroscopic characterization of multiwall carbon nanotubes and of composites. Express Polym. Lett. 6, 601-608 (2012).
  71. Zhao, Q., Wagner, H. D. Raman spectroscopy of carbon-nanotube-based composites. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A -Math. Phys. Eng. Sci. 362, 2407-2424 (2004).
  72. Douroumis, D., Fatouros, D. G., Bouropoulos, N., Papagelis, K., Tasis, D. Colloidal stability of carbon nanotubes in an aqueous dispersion of phospholipid. Int. J. Nanomed. 2, 761-766 (2007).
  73. Worthington, R. J., Melander, C. Combination approaches to combat multidrug-resistant bacteria. Trends Biotechnol. 31, 177-184 (2013).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Pickering emulsieultrasone methodekleinhoek r ntgendiffractieRaman spectroscopienanogestructureerd lipideolie wateremulsieCNT stabilisatie

Gerelateerde artikelen