4 april 2022
Hier wilden we een formulering verkrijgen door dopamine te laden van de geïsoleerde exosomen van stamcellen uit Wharton's gelei mesenchymale stamcellen. Exosoomisolatie en karakterisering, het laden van geneesmiddelen in de resulterende exosomen en de cytotoxische activiteit van de ontwikkelde formulering worden in dit protocol beschreven.
Exosomen kunnen reageren op blaasjes die worden uitgescheiden door een cel tussen 14 en 200 nanometer groot, en splitsen zich af in de intracellulaire lading en communicatie, die naar de kleinste subgroep van extracellulaire blaasjes gaat. Exosomen die ontstaan als gevolg van de differentiatie van het endosoom, zijn afkomstig uit het celmembraan. De stamcellen kunnen worden geïsoleerd uit verschillende bronnen, zoals beenmerg of vetweefsel.
maar gedroogde stamcellen van volwassen weefsel hebben een hoger immunogeen potentieel Nadelen die zo groot zijn als exosomen, er wordt verteld dat het een belangrijke rol speelt bij aandoeningen van het centrale zenuwstelsel omdat het door de bloed-hersenbarrière kan gaan. Was om te beginnen de gezaaide mesenchymale stamcellen van Wharton's gelei met vijf milliliter PBS. Voeg vervolgens vijf milliliter trypsine EDTA-oplossing toe voordat u de kolf in een incubator plaatst.
Verzamel na incubatie de cellen en centrifugeer gedurende vijf minuten bij 1.500 G. Verwijder vervolgens het supernatans en voeg een milliliter DMEM-F12 met 10% FBS toe aan de buis. Was gekweekte cellen met PBS.
Voeg na het wassen serumvrij DMEM-F12 medium toe aan de cellen en plaats het in de couveuse. Om de exosomen te isoleren, verzamelt u de serumvrije media en centrifugeert u deze gedurende 10 minuten bij 300 G bij vier graden Celsius. Breng het supernatans over in een andere buis en verwerk het door serieel centrifugeren met hogere snelheden.
Verwijder na de laatste centrifugatie langzaam het supernatans en los de pellet op in één milliliter PBS. Meng door vortexen en ga verder met ultracentrifugatie bij 110.000 G gedurende 70 minuten bij vier graden Celsius. Voeg drie milliliter PBS toe aan de exosoomsuspensie die eerder door ultracentrifugatie is verzameld en steriliseer de verdunde suspensie door filtratie met behulp van een filter van 0,22 micron.
Breng vervolgens 500 microliter van de gesteriliseerde exosoomsuspensie over in een andere buis. Voeg vervolgens achtereenvolgens 500 microliter van 0,5 milligram per milliliter dopamine-oplossing en saponine toe aan de gesteriliseerde suspensie. Na incubatie ultracentrifugeert u de suspensie.
Het monster kan worden gebruikt voor NTA- en DLS-analyse om exosomen met dopamine te karakteriseren of worden bewaard bij min 20 graden Celsius tot verder gebruik. In de NTA-analyse werd de gemiddelde grootte van van Wharton-gelei afgeleide exosomen vastgesteld op 98 nanometer en dopamine-geladen exosomen op 110 nanometer. De aantallen nanodeeltjes die door NTA- en DLS-analyses werden onthuld, waren consistent met elkaar.
Het zeta-potentiaal van van Wharton-gelei afgeleide exosomen werd gemeten als min 15,7 en met dopamine geladen exosomen als min 17,6 millivolt. De HPLC-analyse van de met dopamine beladen exosomen detecteerde de piek voor dopamine na 6,45 minuten. Uit het cumulatieve profiel van de afgifte van geneesmiddelen bleek dat 74,8% van de ingekapselde dopamine binnen de eerste acht uur uit de exosomen werd vrijgegeven.
De cytotoxiciteit van de dopamine geladen en vrije exosomen op fibroblasten werd onderzocht. Hoewel de met dopamine beladen exosomen geen cytotoxische effecten vertoonden, verminderde saponine de levensvatbaarheid van fibroblasten. De MTT-test toonde een verhoogde cellevensvatbaarheid aan wanneer de fibroblasten werden behandeld met de met dopamine geladen exosomen.
De statistische significantie van de resultaten werd geëvalueerd door eenrichtings-anova uit te voeren. Daarnaast werden de cytotoxische effecten van verschillende concentraties vrije exosomen op de fibroblasten onderzocht. De levensvatbaarheid van de fibroblasten was hoger met vrije exosomen in een concentratie van 25 microliter per milliliter.
Het is erg belangrijk voor het centrale zenuwstelsel zijn de grootte van de patiënt, de rol die speelt in de processen zoals plasticiteit, neurorespons, zijwaartse communicatie en neurogenese in de hersenen. Bovendien, dankzij het oppervlak van exosomen, zegt het, is waargenomen dat ze kunnen interageren met het doelcelmedicijn en de activiteit die tijdens het medicijn wordt afgeleverd is een voltooiing. Voor het eerst in de studie ontwikkelden we een nieuwe medicijnformulering door dopamine in te kapselen in van stamcellen afgeleide exosomen.
Hij stelde voor dat deze formulering zo veelbelovend zal zijn voor de behandeling van de ziekte van Parkinson.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie richt zich op de formulering van dopamine-geladen exosomen afgeleid van mesenchymale stamcellen uit Wharton's jelly. Het protocol beschrijft de isolatie en karakterisering van exosomen, drug-loading en de beoordeling van cytotoxische activiteit.
Exosome-based nanocarriers offer a promising platform for delivering small molecules across the blood-brain barrier, addressing a critical challenge in CNS drug development. The encapsulation and characterization of dopamine within stem cell-derived exosomes demonstrates a reproducible workflow for evaluating drug delivery vehicles in early discovery. This approach supports predictive confidence in translational neuroscience portfolios by enabling quantitative assessment of carrier efficacy and cytotoxicity.
This exosome-based carrier system fits within the early discovery to preclinical continuum, enabling iterative optimization before lead identification.