Ten protokół opisuje prostą metodę przygotowania zintegrowanych z nanocząstkami złota liposomów reagujących na światło z dostępnymi na rynku materiałami. Pokazuje również, jak zmierzyć proces kawitacji mikropęcherzyków zsyntetyzowanych liposomów po leczeniu laserem impulsowym.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Synteza zintegrowanych z nanocząstkami złota liposomów reagujących na światło i pomiar ich kawitacji mikropęcherzyków po wzbudzeniu laserem impulsowym
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Nanocząstki reagujące na światło (NPs) zyskały znaczną uwagę ze względu na ich potencjał w zapewnianiu przestrzennej, czasowej i dawkowanej kontroli nad uwalnianiem leku. Jednak większość odpowiednich technologii jest nadal w fazie rozwoju i nie mogą być dostępne w przypadku klinik. Tutaj opisujemy łatwe wytwarzanie tych światłoczułych nanocząsteczek za pomocą dostępnych na rynku nanocząsteczek złota i liposomów termoczułych. Kalceina jest stosowana jako lek modelowy do oceny skuteczności enkapsulacji i profilu kinetycznego uwalniania po stymulacji cieplnej/świetlnej. Na koniec pokazujemy, że to wyzwalane światłem uwolnienie jest spowodowane rozerwaniem błony spowodowanym kawitacją mikropęcherzyków, którą można zmierzyć za pomocą hydrofonu.
Wprowadzenie
Możliwość wywołania uwalniania leku za pomocą bodźców zewnętrznych jest atrakcyjnym sposobem dostarczania leków w sposób kontrolowany przestrzennie, czasowo i dawkowo, z maksymalną swoistością i minimalnymi skutkami ubocznymi. Spośród szerokiej gamy egzogennych systemów reagujących na bodźce (światło, pole magnetyczne, ultradźwięki, promieniowanie mikrofalowe), platformy wyzwalane światłem są atrakcyjne ze względu na ich nieinwazyjność, prostotę i zdolność adaptacji w klinikach. 1 Szeroko zakrojone badania przeprowadzone w ciągu ostatniej dekady dostarczyły wielu technologii platformowych, takich jak złote nanokaże (Au) odpowiedzialne za działanie w bliskie....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
1. Przygotowanie
- Wyczyść kolby okrągłodenne o pojemności 100 ml za pomocą wody królewskiej (1 część stężonego kwasu azotowego (HNO3) i 3 części stężonego kwasu solnego (HCl)), a następnie opłucz kolby wodą dejonizowaną. Poddaj kolby autoklawowaniu i wysusz je w suszarce z wymuszonym obiegiem powietrza w temperaturze 100 °C przez 15 min. Zawiń i przechowuj sterylne kolby do momentu użycia.
- Zdezynfekuj zestaw ręcznego mini-ekstrudera za pomocą 70% etanolu.
- Włącz rotacyjny ewaporator i ustaw temperaturę kąpieli wodnej oraz chłodnicy odpowiednio na 37 °C i 4 °C.
- Przygotuj roztwór zapasowy kalceiny o stężeniu 60 mM, rozp....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Liposomy przygotowano przy użyciu konwencjonalnej techniki hydratacji cienkiej warstwy z DPPC, MPPC i DSPE-PEG2000 w stosunku molowym 86:10:4 lub stężeniach 7,95:0,65:1,39 mg/ml.12 Rozmiar nanocząsteczek Au (Au NPs) ma kluczowe znaczenie dla określenia wydajności konwersji światła na ciepło podczas następnego eksperymentu z wzbudzeniem laserowym. Im mniejszy rozmiar Au NPs, tym wyższa wydajność transdukcji.13 W związku z tym do enkapsulacji wybrano 5 nm Au NPs, będąc.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Hydratacja cienkowarstwowa to konwencjonalna metoda przygotowania liposomów. Rozpuszczalniki organiczne (w tym przypadku chloroform) najpierw użyto do rozpuszczenia lipidów, a następnie usunięto je w wyparce obrotowej w temperaturze 37 °C w celu wytworzenia cienkiego filmu lipidowego na kolbie. Ten film lipidowy uwodniono roztworem wodnym zawierającym 60 mM kalceiny i 5 nm Au NPs. Podczas procesu hydratacji temperatura była utrzymywana na poziomie około 50 °C, a kolba była stale mieszana poprzez obracanie kolby. Kluczowy.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Nie zgłasza się konfliktu interesów.
Podziękowania
Ta praca była częściowo wspierana przez Fundusze Badań Akademickich Tier-1 Ministerstwa Edukacji Singapuru (RG 64/12 do CX) oraz NTU-Northwestern Institute of Nanomedicine.
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 1,2-dipalmitoilo-sn-glicero-3-fosfocholina (DPPC) | Avanti Polar Lipids (Alabama, USA) | 850355P | Proszek, przechowywać w temperaturze -20 stopni; C |
| 1-palmitoilo-2-hydroksy-sn-glicero-3-fosfocholina (MPPC) | Avanti Polar Lipids (Alabama, USA) | 855675P | Proszek, przechowywać w temperaturze -20 & stopni; C |
| 1,2-distearoilo-sn-glicero-3-fosfoetanoloamino-N-[metoksy(glikol polietylenowy)-2000] (sól amonowa) (DSPE-PEG2000) | Avanti Polar Lipids (Alabama, USA) | 880120P | Proszek, przechowywać w temperaturze -20 & stopni; C |
| Nanocząstki złota | Sigma Aldrich | 752568-100mL | 5 cząstki nm, stabilizowane na poziomie 0,1 mM PBS |
| Calcein | Sigma Aldrich | C0875-10g | 60 mM, pH 7,4 (skorygowane za pomocą NaOH) |
| fizjologiczna buforowana fosforanem (PBS) | Sigma Aldrich | P5493 | 0,1 mM, pH 7,4 |
| Woda podwójnie destylowana | System | ||
| Triton X100 | Sigma, Nauki Przyrodnicze | X-100 | Aby zakłócić liposomy w celu obliczenia całkowitej enkapsulacji |
| Rotavapor | Buchi (Szwajcaria) | R 210 | Używany do przygotowania lipososmu |
| Kąpiel grzewcza | Buchi (Szwajcaria) | B 491 | Używany do przygotowania lipososmu |
| Regulator próżni | Buchi (Szwajcaria) | V-850 | Używany do przygotowania lipososmu |
| Pompa próżniowa | Buchi (Szwajcaria) | V-700 | Używany do przygotowania lipososmu |
| Kąpiel recyrkulacyjna z regulatorem temperatury | Polyscience | Używany do przygotowania lipososmu | |
| Zespół mini-ekstrudera z blokiem grzewczym | Avanti Polar Lipids (Alabama, USA) | 610000 | Używany do wytłaczania |
| strzykawek liposomów, 1,000 i #956; l | Avanti Polar Lipids (Alabama, USA 610017 | Służy do wytłaczania liposomów | |
| Membrana filtracyjna z poliwęglanu, 200 nm | Whatmann | 800281 | Służy do wytłaczania liposomów |
| Wsparcie filtra | Avanti Polar Lipids (Alabama, USA) | 610014 | Służy do wytłaczania liposomów |
| PD 10 Odsalanie kulumów, Sephadex G-25 medium | GE Healthcare, Nauki przyrodnicze | 17-0851-01 | Służy do oczyszczania liposomów |
| Wirówka | Wirówki laboratoryjne Sigma | 3K30 | Służy do zagęszczania roztworu liposomalnego |
| Rotor | Sigma | 19777-H | Służy do zagęszczania roztworu liposomalnego |
| Zetasizer | Nano ZS Malvern | Służy do oznaczania wielkości liposomów i potencjału zetapotencjału | |
| Spektrofotometr UV-Visible | Shimadzu | UV-2450 | Służy do pomiaru absorbancji próbek |
| Spektrofluorometr fluorescencyjny | Urządzenia molekularne | SpectraMax M5 | Służy do pomiaru emisji fluorescencji próbek |
| Nd:YAG Laser | NewWave Research | 532 nm; Moc maksymalna: 17 Mj; Szerokość: 406 Nsec; Służy do naświetlania próbki | |
| Hydrofon HNR | ONDA | HNR-1000 | o średnicy 1 mm i czułości 450 nV/Pa, Właściwy zakres częstotliwości pracy: 0,25-10 Mhz; Kalibracja: 50 mV/bar; Służy do pomiaru sygnałów akustycznych |
| Oscyloskop cyfrowy | LECORY - Wave Runner 64Xi-A | Częstotliwość: 600 MHz; Maksymalna częstotliwość próbkowania: 10 Gs/s (na dwóch kanałach); Służy do nagrywania mierzonych sygnałów akustycznych |
Bibliografia
- McCoy, C. P., et al. Triggered drug delivery from biomaterials. Expert Opin. Drug Deliv. 7 (5), 605-616 (2010).
- Yavuz, M. S., et al. Gold nanocages covered by smart polymers for controlled release with near-infrared light. Nat. Mater. 8
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
