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

Het algemene doel van deze methode is om nanogestructureerde hybride deeltjes te bereiden met behulp van koolstofnanobuisjes, of CNT's, en lipide zelfassemblages. Deze methode presenteert een van de slimme toepassingen van koolstofnanobuisjes, waarbij de gestabiliseerde nanostructuur emulsie van intern zelf geassembleerde lipidedeeltjes. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het protocol redelijk eenvoudig is en het combineert elementeigenschappen van zowel CNT's als lipide nanostructuren.

De CNT-stabilisatie produceert een olie- en wateremulsie waarbij de deeltjes een grootte hebben van ongeveer een micron of minder, en het kern bevat een bi-continue kubieke lipide nanostructuur. Doordat CNT's zijn bekleed met bio-compatibele lipidemoleculen, wordt de toxiciteit verwacht laag te zijn. Recente rapporten hebben tot nu toe aangetoond dat functionalisering opmerkelijk de toxische, cytotoxische effecten van CNT's vermindert terwijl het de biocompatibiliteit verhoogt.

De procedure wordt gedemonstreerd door Yogita Patil-Sen, een post-doc uit mijn laboratorium, en Amin Sadgehpour, een post-doc uit het laboratorium van Professor Rappolt. Bereid een 0,2% oppervlakteactieve stof-oplossing in water door 200 milligram van de oppervlakteactieve stof op te lossen in 100 milliliter ultrapuur water door het 20 tot 30 minuten te roeren. Voeg 500 milligram gesmolten Dimodan U, DU, of Phytantriol, of PT, toe aan een glazen buisje.

Voeg vervolgens 9,5 gram van de 0,2% F127-oplossing toe. Op de sonificatormachine, klemmen de buis vast aan de retort stand-kaak, zodat deze de trillingen kan weerstaan die worden gegenereerd door sonicatie. Plaats de vaste titaniumlegering sonde die aan de cel sonificator is bevestigd.

Stel de hoogte en positie van de buis zo in dat de zijden en de bodem niet in contact komen met de sonde. Soniceer het mengsel gedurende tien minuten in een gepulseerde modus, met een puls van één seconde gemedieerd door een vertragingstijd van één seconde bij 35% vermogen. De buis wordt erg heet door de warmte die wordt gegenereerd tijdens de sonicatie.

Laat het daarom afkoelen tot kamertemperatuur voordat u het van de klem haalt. Bewaar de gevormde melkachtige dispersie bij kamertemperatuur gedurende ten minste 24 uur voordat u het verder gebruikt. Dit is om de stabiliteit tegen fasescheiding te garanderen.

Reinig de sonde voor en na gebruik met aceton en droog met een papieren handdoek. Spoel het vervolgens af met ultrapuur water en droog het nogmaals. Weeg in twee afzonderlijke bekers vier milligram poedervormige hydroxy-gefunctionaliseerde CNT's en carboxyl-gefunctionaliseerde CNT's, die beide zwart van kleur zijn.

Voeg 500 milliliter ultrapuur water toe aan elke beker. Gebruik een sonificator om de mengsels gedurende twee minuten in een continue pulsmodus bij 40% vermogen te soniceren. De resulterende concentratie van de multi-walled CNT dispersie is acht microgram per milliliter.

Verdun de multi-walled CNT stockoplossing met geschikte hoeveelheden ultrapuur water om multi-walled CNT dispersies in verschillende concentraties te verkrijgen. Soniceer deze dispersies zoals eerder. Verspreid op vergelijkbare wijze drie milligram poedervormige, single-walled CNT's in 500 milliliter ultrapuur water om een stockoplossing van zes microgram per milliliter single-walled CNT dispersie te maken.

Verdun de single-walled CNT stockoplossing en soniceer zoals eerder om single-walled CNT dispersies van verschillende concentraties te verkrijgen. Weeg 500 milligram van de gesmolten DU in een glazen buisje. Voeg vervolgens 9,5 milliliter van de zes microgram per milliliter single-walled CNT dispersie toe aan de buis.

Soniceer de CNT DU-mengsel met dezelfde parameters als gebruikt voor het maken van pure CNT dispersies. Na afkoeling tot kamertemperatuur, zullen de CNT-gestabiliseerde lipidedeeltjes met geconserveerde intern zelf geassembleerde nanostructuur klaar zijn. Bereid de lipidedeeltjes op een vergelijkbare manier met behulp van de 0,4 microgram per milliliter en 0,2 microgram per milliliter single-walled CNT dispersies.

Soniceer de CNT PT dispersies bij 35% vermogen gedurende een langere tijd van vijftien minuten in een continue pulsmodus. Koel de dispersies af tot kamertemperatuur en laat ze 24 uur staan voordat u ze karakteriseert. Controleer de stabiliteit van de dispersies door visuele observatie.

Controleer of de dispersies gedestabiliseerd zijn of als er klonten in de dispersies zijn gevormd. Maak regelmatig foto's met een digitale camera. Neem bijvoorbeeld foto's van dispersies elke dag in de eerste week.

Vervolgens om de andere dag gedurende een week. Gevolgd door eenmaal per week gedurende de volgende twee weken en tenslotte eenmaal per maand volgens vereiste. De kleine-hoek x-straalverstrooiingstechniek wordt gebruikt om het roostertype van de inter-nanostructuur van de gestabiliseerde lipidedeeltjes te bepalen.

Vul het monster in een kwarts capillair van een millimeter en sluit het goed af. Plaats vervolgens de capillair in een temperatuur gecontroleerde monsterfase. Evacueer de monsterkamer met behulp van een vacuümpomp.

Neem de 1D verstrooiingspatronen op met een micro-strip röntgendetector die wordt bediend door software. Nadat u drie profielen met een belichtingstijd van 300 seconden hebt verkregen, integreert u deze profielen en gaat u verder met de analyse zoals beschreven in het tekstprotocol. Indexeer alle opgenomen diffractiepatronen met een ruimtegroep PN3M waarin de een-een-nul, een-een-een, twee-nul-nul, twee-een-een, twee-twee-nul en twee-twee-een reflecties duidelijk kunnen worden waargenomen.

Hoog-viskeuze kubieke lipidefase wordt gedefragmenteerd in deeltjes met behulp van sonicatie. Pristien single-walled of functioneel multi-walled CNT's worden gebruikt als stabilisatoren om een olie- en wateremulsie met vloeibare consistentie te produceren. Een optimale CNT tot lipide verhouding is vereist om homogene en stabiele emulsies te verkrijgen.

Emulsies met te weinig CNT's bevatten lipideklonten. Terwijl emulsies met teveel CNT's CNT lipidek