Name: Facile Bereiding van Intern Self-assembled Lipid Particles gestabiliseerd door koolstof nanobuisjes (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-19T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 47 s
Description: Leer een eenvoudige methode voor het bereiden van nanostructuurde hybride deeltjes met koolstofnanobuisjes en lipiden. Deze techniek stabiliseert lipidendeeltjes voor biomedische toepassingen zoals geneesmiddelafgifte.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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.

Let op: in dit werk CNTs zijn in de nanodeeltjes vorm die extra risico&#39;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. <ol><li> 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). </li><li> 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). </li><li> 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. </li><li> 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. </li><li> Voeg 500 ml ultrapuur water (water weerstand = 18,2 MQ · cm) aan de bovenstaande microcentrifugebuis. </li><li> Meng de componenten handmatig gedurende 15 min met behulp van klein (custom-built) spatel. Maak zo&#39;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. </li><li> 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. </li><li> Om de vorming van een evenwicht lipidefase het gehele buis waarborgen, voeren ongeveer 10 vries-dooicycli en inte<html> 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. </li></ol><img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/53489/53489fig1.jpg" /> 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 &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken. 2. Bereiding van oppervlakteactieve stof gestabiliseerde lipidendeeltjes <ol><li> Bereid een 0,2% (w / w) oppervlakteactieve stof (Pluronic F127) oplossing in water. <ol><li> 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. </li></ol></li><li> 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). </li><li> Voeg 9,5 g 0,2% F127 oplossing. </li><li> 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. </li><li> 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. </li><li> 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. </li><li> 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. </li></ol> 3. Voorbereiding van dispersies van Pure CNTs in Water <ol><li> In twee aparte bekers, wegen 4 mg poeder MWCNT-OH en MWCNT-COOH, die beide zwart van kleur. </li><li> 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). </li><li> Verdun de MWCNT voorraadoplossing met geschikte hoeveelheden ultrazuiver water tot 6,25, 5, 4, 2 ug / ml MWCNT dispersies bereiken. </li><li> Ultrasone trillingen deze dispersies zoals hiervoor beschreven (zie 3.2). </li><li> 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. </li><li> 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. </li></ol> 4. Bereiding van CNT-gestabiliseerde nanogestructureerde lipidendeeltjes (figuur 1) <ol><li> Weeg 500 mg van het gesmolten DU in een glazen flesje. </li><li> Voeg 9,5 ml van 6 ug / ml SWCNT dispersie aan het flesje. </li><li> 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. </li><li> Op soortgelijke wijze bereidt de lipidendeeltjes met de 0,4 ug / ml en 0,2 ug / ml SWCNT dispersies. </li><li> 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. </li><li> 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. </li></ol> 5. Het toezicht op de stabiliteit van de CNT-gestabiliseerde Lipid dispersies <ol><li> Bewaken van de stabiliteit van de dispersies door visuele waarneming: controleren of de dispersies gedestabiliseerd of knobbels in de dispersies gevormd. </li><li> Maak foto&#39;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. </li></ol>

We hebben niets te onthullen.

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...

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 &lt;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 </sup&gt; 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&#39;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.

<table><tbody><tr><td>Dimodan U</td><td>Danisco</td><td>15312</td><td>Bewaar bij 4&nbsp;&deg;C. Niet-gevaarlijk. Irriterend voor ogen en huid.</td></tr><tr><td>Phytantriol (> 95%, GC)</td><td>TCI Europe N.V.</td><td>P1674</td><td>Bewaar bij 4&nbsp;&deg;C. Niet-gevaarlijk. Irriterend voor ogen en huid.</td></tr><tr><td>Single walled Carbon Nanotubes (90%)</td><td>Nanostructured &amp; Amorphous Materials, Inc.&nbsp;</td><td>1246YJS</td><td>Bewaar bij kamertemperatuur. Uit de buurt van direct licht. Irriterend voor ogen, huid en ademhalingsstelsel.</td></tr><tr><td>Multi-walled carboxylic acid functionalized Carbon Nanotubes (>&nbsp;80% Caron basis, >&nbsp;8% carboxylic acid functionalized)</td><td>Sigma-Aldrich Co. LLC&nbsp;</td><td>755125</td><td>Bewaar bij kamertemperatuur. Uit de buurt van direct licht. Veroorzaakt ernstige oogirritatie. Kan irritatie van de luchtwegen veroorzaken.</td></tr><tr><td>Graphitized Multi-walled hydroxy functionalized Carbon Nanotubes (99.9%)</td><td>Nanostructured &amp; Amorphous Materials, Inc. (NanoAmor)&nbsp;</td><td>1224YJF</td><td>Bewaar bij kamertemperatuur. Uit de buurt van direct licht. Irriterend voor ogen, huid en ademhalingsstelsel.</td></tr><tr><td>Pluronic F127</td><td>Sigma-Aldrich Co. LLC&nbsp;</td><td>P2443</td><td>BioReagent, geschikt voor celcultuur. Niet een gevaarlijke stof of mengsel. Bewaar bij kamertemperatuur.</td></tr><tr><td>Acetone (99.5%)</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>10134100</td><td>Zeer ontvlambare vloeistof. Veroorzaakt ernstige oogirritatie. Kan slaperigheid of duizeligheid veroorzaken.</td></tr><tr><td>Potten met losse, omsluitende deksels (375&nbsp;ml)</td><td>VWR International Ltd</td><td>216-3308</td><td></td></tr><tr><td>Beker, 1.000 ml</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>12942161</td><td>zwaar gebruik, lage vorm, met tuit en afmetingen</td></tr><tr><td>Pasteur glaspipet (150 mm lengte) met latex knop</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>10006021</td><td></td></tr><tr><td>Microcentrifugebuis conische klikdop 1,5&nbsp;ml</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>11558232</td><td></td></tr><tr><td>Spatel</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>11352204</td><td></td></tr><tr><td>Magneetstootbar</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>11715704</td><td></td></tr><tr><td>Magneetstootstaafjes (cilindrisch, ondoorzichtig PTFE, 30&nbsp;mm x 7&nbsp;mm (l x diameter))</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>10011792</td><td></td></tr><tr><td>Naald (0,9 mm x 40&nbsp;mm canule lengte)</td><td>Terumo UK Ltd</td><td>MN-2038MQ</td><td></td></tr><tr><td>Retort Stand Set - Met standaard, klem, basis, staaf, rubber 3-kaak en bosshead</td><td>Camlab Ltd, UK</td><td>1177157</td><td></td></tr><tr><td>Millipore waterapparatuur</td><td>Barnstead Nanopure, Thermoscientific, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Progen Genfuge 24D Digital Microcentrifuge</td><td>Progen Scientific</td><td>C-2400</td><td></td></tr><tr><td>Probe ultra-sonificator, met 13 mm&nbsp;</td><td>SONICS, Vibracell,&nbsp; USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>5 MP camera met autofocus en LED-flitser</td><td>Samsung Galaxy Fame Mobiele camera</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Raman Spectrometer</td><td>Horiba Jobin-Yvon LabRAM HR800 spectrometer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mastersizer 3000</td><td>&nbsp;Malvern Instruments Ltd, Malvern, Verenigd Koninkrijk</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kleinhoekige X-ray-verstrooiing (SAXS)</td><td>SAXSpace camera (Anton Paar, Graz, Oostenrijk), X-ray genererende apparatuur (ISO-DEBYEFLEX3003, GE Inspection Technologies GmbH), gesloten watercircuit (Chilly 35, HYFRA, Duitsland).&nbsp;</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

facile bereiding van intern self-assembled lipid particles gestabiliseerd door koolstof nanobuisjes

Facile Preparation of Internally Self-assembled Lipid Particles Stabilized by Carbon Nanotubes

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 &#39;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.

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. <img alt="figuur 2" src="/files/ftp_upload/53489/53489fig2.jpg" /> Figuur 2. Schema van CNT ...

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.

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

We present a facile method to prepare nanostructured lipid particles stabilized by carbon nanotubes (CNTs). Single-walled (pristine) and multi-walled ...

Het algemene doel van deze methode is het prepareren van nanogestructureerde hybride deeltjes met behulp van koolstofnanobuizen, of CNT's, en lipide zelfassemblages. Deze methode presenteert een van de slimme toepassingen van koolstofnanobuizen, waarbij een gestabiliseerde nanogestructureerde emulsie van intern zelfgeassembleerde lipidedeeltjes wordt gevormd. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het protocol relatief eenvoudig is en de elementaire eigenschappen van zowel CNT's als lipidenanostructuren combineert.De CNT-stabilisatie resulteert in een olie-wateremulsie waarbij de deeltjes een grootte hebben van ongeveer één micron of kleiner, en de kern een bi-continue kubische lipide nanostructuur bevat. Vanwege de coating van CNT's met biocompatibele lipidemoleculen wordt verwacht dat de toxiciteit laag is. Recente rapporten hebben tot nu toe aangetoond dat functionalisering de toxische, cytotoxische effecten van CNT's aanzienlijk vermindert, terwijl de biocompatibiliteit toeneemt.De procedure wordt gedemonstreerd door Yogita Patil-Sen, een postdoc uit mijn laboratorium, en Amin Sadgehpour, een postdoc uit het laboratorium van professor Rappolt. Bereid een 0,2% surfactant-oplossing in water door 200 milligrams van de surfactant op te lossen in 100 milliliters ultrapuur water door dit 20 tot 30 minuten te roeren. Voeg 500 milligrams gesmolten Dimodan U, DU, of Phytantriol, of PT, toe aan een glazen vials.Voeg vervolgens 9,5 gram van de 0,2%F127-oplossing toe. Klem het vials stevig vast aan de klem van het statief op de ultrasoonmachine, zodat het bestand is tegen de trillingen die door de sonicatie worden opgewekt. Plaats de vaste titaniumlegeringssonde die aan de cel-sonicator is bevestigd.Pas de hoogte en positie van het flacon aan om er zeker van te zijn dat de wanden en de bodem de probe niet raken. Sonicate het mengsel gedurende tien minuten in een gepulseerde modus, met een puls van één seconde gevolgd door een vertragingstijd van één seconde bij 35% vermogen. Het flacon wordt zeer warm door de hitte die tijdens de sonicatie wordt gegenereerd.Laat het daarom afkoelen tot kamertemperatuur voordat u het van de klem haalt. Bewaar de gevormde melkachtige dispersie ten minste 24 uur bij kamertemperatuur voordat u deze verder gebruikt. Dit is om de stabiliteit tegen fasescheiding te waarborgen.Reinig de probe vóór en na gebruik met aceton en droog deze af met een papieren handdoek. Spoel de probe vervolgens af met ultrapuur water en droog deze nogmaals. Weeg in twee aparte bekerglazen vier milligram poeder van hydroxy-gefunctionaliseerde CNT's en carboxyl-gefunctionaliseerde CNT's af, welke beide zwart van kleur zijn.Voeg 500 milliliters ultrapuur water toe aan elk bekerglas. Sonicate de mengsels gedurende twee minuten in een continue pulsmodus op 40% vermogen met behulp van een probe ultrasonicator. De resulterende concentratie van de multi-walled CNT-dispersie is acht µg/mL.Verdun de voorraadoplossing van multi-walled CNT's met passende hoeveelheden ultrapuur water om multi-walled CNT-dispersies bij verschillende concentraties te verkrijgen. Sonicate deze dispersies zoals voorheen. Dispergeer op dezelfde wijze drie milligram gepoederde, single-walled CNT's in 500 milliliter ultrapuur water om een voorraadoplossing van een single-walled CNT-dispersie van zes microgram per milliliter te maken.Verdun de stockoplossing van enkelwandige CNT's en soniceer zoals voorheen om dispersies van enkelwandige CNT's van verschillende concentraties te verkrijgen. Weeg 500 milligram van het gesmolten DU af in een glazen vial. Voeg vervolgens 9,5 milliliter van de 6 microgram per milliliter dispersie van enkelwandige CNT's toe aan de vial.Sonicate het CNT DU-mengsel met dezelfde parameters als gebruikt voor het maken van zuivere CNT-dispersies. Na afkoeling tot kamertemperatuur zijn de CNT-gestabiliseerde lipidepartikels met een behouden intern zelfgeassembleerde nanostructuur klaar voor gebruik. Bereid op een soortgelijke wijze de lipidepartikels met behulp van de 0,4 micrograms per milliliter en 0,2 micrograms per milliliter single-walled CNT-dispersies.Sonicate de CNT PT-dispersies bij 35% vermogen gedurende een langere periode van vijftien minuten in een continue pulsatiemodus. Koel de dispersies af tot kamertemperatuur en laat ze 24 uur staan voordat ze worden gekarakteriseerd. Bewaak de stabiliteit van de dispersies door middel van visuele observatie.Controleer of de dispersies gedestabiliseerd zijn, of dat er klontjes in de dispersies zijn gevormd. Maak met regelmatige tussenpozen foto's met een digitale camera. Maak bijvoorbeeld in de eerste week dagelijks foto's van de dispersies.Daarna om de dag gedurende een week. Vervolgens één keer per week gedurende de volgende twee weken, en tot slot één keer per maand indien nodig. De techniek van klein-hoek röntgendiffractie wordt gebruikt om het rooster-type van de interne nanostructuur van de gestabiliseerde lipidepartikels te bepalen.Vul het monster in een kwartscapillair van één millimeter en sluit dit goed af. Plaats de capillair vervolgens in een temperatuurgecontroleerde monsterhouder. Trek de monsterkamer vacuüm met behulp van een vacuümpomp.Registreer de 1D-verstrooiingspatronen met een micro-strip röntgendetector die door software wordt aangestuurd. Nadat er drie profielen zijn verkregen met een belichtingstijd van 300 seconden, worden deze profielen geïntegreerd en wordt de analyse uitgevoerd zoals beschreven in het tekstprotocol. Indexeer alle geregistreerde diffractiepatronen met een ruimtegroep PN3M waarin de één-één-nul, één-één-één, twee-nul-nul, twee-één-één, twee-twee-nul en twee-twee-één reflecties duidelijk waarneembaar zijn.Zeer viskeuze lipide kubische fasen worden met behulp van ultrasonificatie gedefragmenteerd tot partikels. Zuivere enkelwandige of gefunctionaliseerde meerwandige CNT's worden gebruikt als stabilisatoren om olie-in-wateremulsies met een vloeibare consistentie te produceren. Een optimale CNT-lipideverhouding is vereist om homogene en stabiele emulsies te verkrijgen.Emulsies met te weinig CNT's bevatten lipideklonten. Daarentegen bevatten emulsies met een overmaat aan CNT's klonten van CNT-lipiden. Klein-hoek röntgenverstrooiingspatronen bevestigen dat de PN3M kubische fase, die ook wordt vertoond door bulk lipide Phytantriol in een overmaat aan water, behouden blijft in F127-gestabiliseerde emulsies, alsook in alle CNT-gestabiliseerde emulsies.Studies naar statische lichtverstrooiing tonen aan dat de grootteverdeling van cubosomen gestabiliseerd door F127 vergelijkbaar is met de grootteverdeling van door CNT gestabiliseerde cubosomen, waarbij de gemiddelde partikelgrootte in het submicronbereik ligt. Kenmerkende G- en G-prime-banden, of CNT's waargenomen in Raman-spectra, vertonen een blauwverschuiving voor CNT-gestabiliseerde lipidepartikels. Dit demonstreert een mogelijke coating van CNT's door lipidemoleculen, zoals weergegeven in dit schematische diagram.Na het bekijken van deze review zou u een goed begrip moeten hebben van hoe CNT-lipide hybride deeltjes worden geprepareerd, zoals is gedemonstreerd in enkele eenvoudige stappen. Deze nanogestructureerde lipide deeltjes en het leren over functionele moleculen binnen de lipide zelfassemblage, evenals op het CNT-oppervlak, banen de weg voor het verkennen van hybride nanomoleculen in combinatietherapieën tegen belangrijke ziekten.

facile-preparation-internally-self-assembled-lipid-particles

Research

JoVE Journal

Chemistry

Scheikunde

Een eenvoudige, robuuste en schaalbare techniek om functionaliseren en zelf te monteren macroscopische nanodeeltjes-ligand monolaag films op-template gratis substraten wordt beschreven in dit protocol.

Een techniek om functionaliseren en zelf-assembleren Macroscopisch Nanoparticle-ligand Monolayer Films op-Sjabloonloze Substrates

Ondersteunde lipide dubbellagen en natuurlijke membraan deeltjes zijn handig systemen die de eigenschappen van celmembranen kunnen benaderen en diverse analytische strategieën worden opgenomen. Hier laten we een werkwijze voor het bereiden microarrays samengesteld ondersteunde lipide-bilaag beklede SiO2 parels, fosfolipide vesicula of natuurlijke membraan deeltjes.

Vorming van biomembraan Microarrays met een zuigmond-gebaseerde Vergadering Methode

We presenteren de synthese van een amfifiele hexayn en het gebruik ervan bij de bereiding van koolstofnanosheets op het lucht-water grensvlak vanuit een zelf-geassembleerde monolaag van deze reactieve, koolstofrijke moleculaire voorlopers.

Voorbereiding van de Carbon Nanosheets bij kamertemperatuur

Een methode voor de functionele bewerking van koolstofnanobuisjes met structureel aanpasbare polymere inkapselinglagen en structurele karakterisering met behulp van kleinhoekige neutronenscattering wordt gepresenteerd.

Functionalisering van Enkelwandige koolstof nanobuisjes met Thermo-omkeerbare Block copolymeren en karakterisering door Small-angle Neutron Scattering

Een procedure voor de synthese van polystyreen-geënt multiwalled koolstof nanotubes met behulp van opeenvolgende chemische wijziging stappen om selectief kennismaken met de polymeerketens de zijwanden en hun zelf-assemblage via anisotrope vlekkerigheid is gepresenteerd.

Multiwalled koolstof Nanotubes met polystyreen om zelf-assemblage en anisotrope vlekkerigheid enten

Solid-ondersteund, eiwit-vrij, dubbele fosfolipide dubbelgelaagde membranen (DLBM) kunnen worden omgezet in complexe en dynamische lipide nanobuis netwerken en kunnen dienen als 2D onderop modellen van het endoplasmatisch reticulum.

Spontane vorming en omlegging van kunstmatige lipide nanobuis netwerken als een Bottom-Up-Model voor endoplasmatisch Reticulum

Deze studie beschrijft klassieke hydratatie met behulp van de dunne lipide-film methode voor de bereiding van nanoliposome gevolgd door nanodeeltjes karakterisatie. Een 47 kDa-hydrofiele en bolvormige proteïne, Tarin, is met succes ingekapseld als een strategie om de stabiliteit te verbeteren, snelle klaring te voorkomen en gecontroleerde afgifte te bevorderen. De methode kan worden aangepast aan hydrofobe moleculen inkaping.

Voorbereiding en karakterisering van Nanoliposomes voor de Entrapment van bioactieve hydrofiele bolvormige eiwitten

Dit protocol beschrijft een proces voor het fabriceren van lipide nanobuisnetwerken met behulp van glijdende kinesinemotiliteit in combinatie met gigantische unilamellaire lipideblaasjes.

Multi-Component Lipid Nanotube Networks fabriceren met behulp van de Gliding Kinesin Motility Assay

We rapporteren een protocol voor het produceren van een hybride lipide membraan op de water/lucht interface door het smeren van de lipide bilayer met koper (II) 2,9,16,23-tetra-tert-butyl-29H,31H-phthalocyanine (CuPc) moleculen. Het resulterende hybride lipidemembraan heeft een lipide/CuPc/lipide sandwichstructuur. Dit protocol kan ook worden toegepast op de vorming van andere functionele nanomaterialen.

Self-Assembly van hybride lipid membranen doped met hydrofobe organische moleculen op de Water / Air Interface

In dit manuscript demonstreren we de experimentele technieken om het F-actinecytoskelet in te kapselen in gigantische unilamellaire lipideblaasjes (ook wel liposomen genoemd), en de methode om een cortex-biomimicking F-actinelaag te vormen aan de binnenste folder van het liposoommembraan.

In vitro Reconstitutie van het Actin Cytoskelet Inside Giant Unilamellar Vesicles

Een gedetailleerd protocol voor het synthetiseren van lipide nanodeeltjes (LNP's) met behulp van CIJ-mixertechnologieën (Confined Impinging Jet), waaronder een CIJ met twee stralen en een vortexmixer met vier stralen met meerdere inlaten (μMIVM), wordt gedemonstreerd. De CIJ-mengers genereren reproduceerbare, turbulente micromengomgevingen, wat resulteert in de productie van monodisperse LNP's.

Het synthetiseren van lipide nanoparticles door turbulente stroming in besloten botsende straalmixers

Leer een eenvoudige methode voor het bereiden van nanostructuurde hybride deeltjes met koolstofnanobuisjes en lipiden. Deze techniek stabiliseert lipidendeeltjes voor biomedische toepassingen zoals geneesmiddelafgifte.

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

Meer video's verkennen