Name: Wytwarzanie rozpuszczalnych plastrów mikroigiełkowych wypełnionych nanomicelami α-laktalbuminy do transdermalnego dostarczania kapsaicyny i redukcji tkanki tłuszczowej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-12-30T14:03:00.000+00:00
Duration: 6 min 33 s
Description: Poznaj metodę wytwarzania rozpuszczalnych plastrów mikroigiełkowych z nanomicelami α-laktalbuminy do transdermalnego dostarczania kapsaicyny. Technika umożliwia skuteczną redukcję tkanki tłuszczowej w modelu mysim.

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

playerTrialDesktop

Projekt ten był wspierany przez Fundusz Młodych Naukowców Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych Chin (nr 32202024), Fundusz Młodych Naukowców Prowincjonalnej Fundacji Nauk Przyrodniczych w Shandong (nr ZR2024QC103), Kluczowym Planie Badań i Rozwoju Prowincji Shandong (2025CXGC010803, 2022CXPT022), Systemie Technologii Przemysłu Drobiarskiego Prowincji Shandong (SDAIT-11-10) oraz Programie Współpracy Uniwersytetów i Przemysłu finansowanym przez Biuro Edukacji Miasta Yantai w Chinach (Platforma Rozwoju Szczepionek Nowej Generacji dla zwierząt domowych).

Wszystkie eksperymenty na zwierzętach przeprowadzono zgodnie z Przewodnikiem dotyczącym Opieki i Wykorzystania Zwierząt Laboratoryjnych i zatwierdzono je Komitet ds. Etyki Naukowej i Technologicznej Uniwersytetu w Ludong (Nr Zatwierdzenia LDU-IRB2025020011). Odczynniki i używany sprzęt są wymienione w Tabeli Materiałów.
1. Przygotowanie nanomiceloli α-Lactalbumin otaczających kapsaicynę 12
<ol>
	<li>Rozpuszczać α-mlekalbuminę w wodzie dejonizowanej do stężenia 6 mg/mL i regulować pH do 7,4. Mieszaj roztwór mieszającą magnetycznie w stężeniu 8-28 × g, aż α-mlekowo-albumina całkowicie się rozpuści (zazwyczaj 20-30 minut).</li>
	<li>Dodaj proteazę Bacillus licheniformis (BLP) w stosunku enzymów do podłoża 1:100 (w/w).</li>
	<li>Inkubuj mieszaninę w temperaturze 50 °C przez 30 minut, aby uzyskać peptydy amfifilowe.</li>
	<li>Zakończ reakcję, podgrzewając roztwór do 95 °C przez 5 minut, następnie schłodzi do temperatury pokojowej i filtruj przez membranę o pojemności 0,22 μm.</li>
	<li>Rozpuszczać kapsaicynę w etanolu do stężenia 1 mg/mL. Dodaj roztwór kapsaicyny kroplami do roztworu peptydowego pod delikatnym mieszaniem.</li>
	<li>Kontynuuj mieszanie przez 2 godziny, aby umożliwić samoorganizację nanomicel.</li>
	<li>Usuwaj wolną kapsaicynę przez dializowanie mieszaniny (MWCO 3,5 kDa) względem wody dejonizowanej przez 12 godzin, wymieniając wodę co 4 godziny.</li>
	<li>Liofilizuj (liofilizuj) przygotowane nanomicelle α-mlekowoalbuminowe.</li>
	<li>Scharakteryzuj nanomicele za pomocą analizy potencjału TEM, DLS i zeta.</li>
</ol>
2. Wytwarzanie rozpuszczalnych plastrów mikronakłutych 11
<ol>
	<li>Roztwór polimeru przygotuj przez rozpuszczenie HA (5% w/v) i PVA (5% w/v) w wodzie dejonizowanej w temperaturze 60 °C i mieszanie, aż roztwór stanie się przezroczysty.</li>
	<li>Schładz roztwór polimeru do temperatury pokojowej i wymieszaj go z nanomicelami wypełnionymi kapssaicyną (M(Cap)) w stosunku 4:1.</li>
	<li>Odparzać mieszankę pod próżnią w osuszacz podłączonym do pompy próżniowej (około −80 kPa) przez 10 minut, aby usunąć pęcherzyki powietrza przed odlewem do form PDMS.</li>
	<li>Załaduj 200 μL mieszanki do form PDMS (10 × 10 igieł, wysokość 600 μm).</li>
	<li>Wiruj formy w 1800 × g w RT przez 10 minut, aby zapewnić pełne wypełnienie jamek mikronakłutych.</li>
	<li>Powtórz nadziew, następnie drugie wirowanie w takich samych warunkach jak w kroku 2.5, a następnie susz formy pod próżnią (około −80 kPa) w temperaturze pokojowej przez 12 godzin.</li>
	<li>Ostrożnie zdejmij plastry mikronakłute z form.</li>
	<li>Zbadaj morfologię mikroigieł według SEM.</li>
</ol>
3. Mechaniczne testowanie mikroigieł 19
<ol>
	<li>Umieść plaster mikronakłuty na etapie analizatora tekstur, tak że igły są skierowane do góry.</li>
	<li>Skompresuj łatkę sondą z prędkością 20 μm/s, aż osiągniesz przemieszczenie 0,7 mm.</li>
	<li>Zapisz siłę złamania i popewnij, że wynosi ≥0,15 N na igłę, aby zapewnić zdolność penetracji skóry.</li>
</ol>
4. Test intrakcji i rozpuszczenia in vitro 11
<ol>
	<li>Gol skórę brzucha myszy i usuwaj skórę do testów ex vivo .</li>
	<li>Umieść wyciętą skórę na podłożu z żelu agarozowego.</li>
	<li>Mocno przyłóż plaster mikronakłuty do skóry przez 30 sekund.</li>
	<li>Utrzymuj kontakt między plastrem a skórą przez 30 minut.</li>
	<li>Obserwuj rozpuszczanie igieł.</li>
	<li>Barw skórę barwieniem H&E i wizualizuj miejsca wkłucia pod CLSM.</li>
</ol>
5. Badanie in vitro release 11
<ol>
	<li>Zanurz plastry mikroigły w buforze PBS (pH 6,5 lub 7,4) w temperaturze 37 °C.</li>
	<li>W określonych odstępach czasu pobieraj próbki buforowe i natychmiast uzupełniaj o równą objętość świeżego buforu.</li>
	<li>Określ stężenie kapsaicyny w pobranych próbkach za pomocą HPLC.</li>
	<li>Porównaj profile uwalniania przy różnych warunkach pH za pomocą HPLC.</li>
</ol>
6. Zastosowanie in vivo u myszy otyłych wywołanych HFD 11
<ol>
	<li>Wywołanie otyłości u myszy C57BL/6N poprzez karmienie dietą wysokotłuszczową (HFD, 60% kcal z tłuszczu) przez 8 tygodni.</li>
	<li>Losowo podziel myszy na pięć grup: kontrolę normalną, kontrolną HFD, beznamiętny mikronagłówek z mikronakłutą micelą (MP-M), iniekcję nanomicelow wypełnioną kapssaicyną (InJ-M(Cap)) oraz grupy mikronakłutkowe nanomiceli w kapssaicynie (MP-M(Cap)).</li>
	<li>Usuń część pachwinową każdej myszy.</li>
	<li>Znieczulać myszy inhalowanym izofluranem za pomocą wielokanałowej maszyny znieczulenia dla małych zwierząt wyposażonej w system usuwania i filtracji gazów znieczulanych. Nakładaj jeden plaster mikronakłuwany na depilowane miejsce co 28 dni i utrzymuj każdy plaster na miejscu przez 30 minut. UWAGA: Przed zakończeniem zabiegu pozostałości gazu znieczulącego w komorze indukacyjnej były szybko usuwane przez płukanie tlenowe.</li>
	<li>Rejestruj masę ciała i spożycie pożywienia co 2 dni w trakcie leczenia.</li>
	<li>Na koniec zabiegu analizuj skład tkanki tłuszczowej i tkanki chudej za pomocą rezonansu magnetycznego.</li>
	<li>Oceniaj aktywność fizyczną, zużycie tlenu, produkcję CO₂ oraz iloraz oddechowy (RQ) w klatkach metabolicznych zgodnie z zaleceniami producenta.</li>
	<li>Zbieranie iWAT, sBAT i głównych narządów, utrwalanie, osadzanie, cięcie i barwienie tkanek H&E oraz ocena zmian histologicznych za pomocą mikroskopii świetlnej.</li>
	<li>Wykonaj western blotting dla TRPV1, PPARγ, C/EBPα, UCP1 i Cyt C przy użyciu standardowych procedur.</li>
</ol>

<ol><li>Obesity and overweight. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22WHO+Fact+Sheets%22">WHO Fact Sheets</a>. , World Health Organization. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight (2025).</li>
<li>Bray, G. A., Kim, K. K., Wilding, J. P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Federation%2C+W.+O.+Obesity%3A+A+chronic+relapsing+progressive+disease+process.+A+position+statement+of+the+World+Obesity+Federation%5BTitle%5D)+AND+%22Obes+Rev%22%5BJournal%5D)">Federation, W. O. Obesity: A chronic relapsing progressive disease process. A position statement of the World Obesity Federation.</a> Obes Rev. 18 (7), 715-723 (2017).</li>
<li>Hruby, A., Hu, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+epidemiology+of+obesity%3A+A+big+picture%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacoeconomics%22%5BJournal%5D)">The epidemiology of obesity: A big picture.</a> Pharmacoeconomics. 33 (7), 673-689 (2015).</li>
<li>Dietrich, M. O., Horvath, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Limitations+in+anti-obesity+drug+development%3A+The+critical+role+of+hunger-promoting+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Drug+Discov%22%5BJournal%5D)">Limitations in anti-obesity drug development: The critical role of hunger-promoting neurons.</a> Nat Rev Drug Discov. 11 (9), 675-691 (2012).</li>
<li>Garvey, W. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((American+Association+of+Clinical+Endocrinologists+and+American+College+of+Endocrinology+comprehensive+clinical+practice+guidelines+for+medical+care+of+patients+with+obesity%5BTitle%5D)+AND+%22Endocr+Pract%22%5BJournal%5D)">American Association of Clinical Endocrinologists and American College of Endocrinology comprehensive clinical practice guidelines for medical care of patients with obesity.</a> Endocr Pract. 22, 1-203 (2016).</li>
<li>Li, Z., Liang, S., Sun, H., Bao, C., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antilipogenesis+effect+of+rutin-loaded+liposomes+using+a+microneedle+delivery+system%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Mater+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Antilipogenesis effect of rutin-loaded liposomes using a microneedle delivery system.</a> ACS Appl Mater Interfaces. 15 (47), 54294-54303 (2023).</li>
<li>Hsu, C. L., Yen, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+flavonoids+and+phenolic+acids+on+the+inhibition+of+adipogenesis+in+3T3-L1+adipocytes%5BTitle%5D)+AND+%22J+Agric+Food+Chem%22%5BJournal%5D)">Effects of flavonoids and phenolic acids on the inhibition of adipogenesis in 3T3-L1 adipocytes.</a> J Agric Food Chem. 55 (21), 8404-8410 (2007).</li>
<li>Zhang, L. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+transient+receptor+potential+vanilloid+type-1+channel+prevents+adipogenesis+and+obesity%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Activation of transient receptor potential vanilloid type-1 channel prevents adipogenesis and obesity.</a> Circ Res. 100 (7), 1063-1070 (2007).</li>
<li>Zheng, J., Zheng, S., Feng, Q., Zhang, Q., Xiao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dietary+capsaicin+and+its+anti-obesity+potency%3A+from+mechanism+to+clinical+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Biosci+Rep%22%5BJournal%5D)">Dietary capsaicin and its anti-obesity potency: from mechanism to clinical implications.</a> Biosci Rep. 37 (3), BSR20170286(2017).</li>
<li>Negahdari, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Therapeutic+benefits+of+rutin+and+its+nanoformulations%5BTitle%5D)+AND+%22Phytother+Res%22%5BJournal%5D)">Therapeutic benefits of rutin and its nanoformulations.</a> Phytother Res. 35 (4), 1719-1738 (2021).</li>
<li>Bao, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microneedle+patch+delivery+of+capsaicin-containing+%CE%B1-lactalbumin+nanomicelles+to+adipocytes+achieves+potent+anti-obesity+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Microneedle patch delivery of capsaicin-containing α-lactalbumin nanomicelles to adipocytes achieves potent anti-obesity effects.</a> Adv Funct Mater. 31 (20), 2011130(2021).</li>
<li>Hu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+construction+of+enzymolyzed+%CE%B1-lactalbumin-based+micellar+nanoassemblies+for+encapsulating+various+kinds+of+hydrophobic+bioactive+compounds%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Funct%22%5BJournal%5D)">The construction of enzymolyzed α-lactalbumin-based micellar nanoassemblies for encapsulating various kinds of hydrophobic bioactive compounds.</a> Food Funct. 10 (12), 8263-8272 (2019).</li>
<li>Wang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+stability+and+bioavailability+of+curcumin-loaded+%CE%B1-lactalbumin+nanocarriers+formulated+in+functional+dairy+drink%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Hydrocoll%22%5BJournal%5D)">The stability and bioavailability of curcumin-loaded α-lactalbumin nanocarriers formulated in functional dairy drink.</a> Food Hydrocoll. 131, 107807(2022).</li>
<li>Luo, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adipose+tissue-targeted+drug+delivery+for+treating+obesity%3A+Current+opportunities+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Deliv%22%5BJournal%5D)">Adipose tissue-targeted drug delivery for treating obesity: Current opportunities and challenges.</a> Drug Deliv. 32 (1), 2547751(2025).</li>
<li>Patel, D., Patel, N., Parmar, M., Kaur, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transdermal+drug+delivery+system%3A+An+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Toxicol+Pharmacol+Res%22%5BJournal%5D)">Transdermal drug delivery system: An overview.</a> Int J Toxicol Pharmacol Res. 1, 61-80 (2011).</li>
<li>Singh, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-administration+self-boosting+microneedle+patch+for+the+treatment+of+obesity%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Ther%22%5BJournal%5D)">Single-administration self-boosting microneedle patch for the treatment of obesity.</a> Adv Ther. 7 (9), 2400028(2024).</li>
<li>Than, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transdermal+delivery+of+anti-obesity+compounds+to+subcutaneous+adipose+tissue+with+polymeric+microneedle+patches%5BTitle%5D)+AND+%22Small+Methods%22%5BJournal%5D)">Transdermal delivery of anti-obesity compounds to subcutaneous adipose tissue with polymeric microneedle patches.</a> Small Methods. 1 (11), 1700269(2017).</li>
<li>Nguyen, H. X., Nguyen, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microneedle-mediated+transdermal+delivery+of+biopharmaceuticals%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Microneedle-mediated transdermal delivery of biopharmaceuticals.</a> Pharmaceutics. 15 (1), 277(2023).</li>
<li>Chu, L. Y., Choi, S. O., Prausnitz, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+dissolving+polymer+microneedles+for+controlled+drug+encapsulation+and+delivery%3A+Bubble+and+pedestal+microneedle+designs%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharm+Sci%22%5BJournal%5D)">Fabrication of dissolving polymer microneedles for controlled drug encapsulation and delivery: Bubble and pedestal microneedle designs.</a> J Pharm Sci. 99 (10), 4228-4238 (2010).</li>
<li>Richmond, W., Wogan, M., Isbell, J., Gordon, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interstrain+differences+of+in+vitro+metabolic+stability+and+impact+on+early+drug+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharm+Sci%22%5BJournal%5D)">Interstrain differences of in vitro metabolic stability and impact on early drug discovery.</a> J Pharm Sci. 99 (11), 4463-4468 (2010).</li>
<li>Amini-Nik, S., Yousuf, Y., Jeschke, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scar+management+in+burn+injuries+using+drug+delivery+and+molecular+signaling%3A+Current+treatments+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Drug+Deliv+Rev%22%5BJournal%5D)">Scar management in burn injuries using drug delivery and molecular signaling: Current treatments and future directions.</a> Adv Drug Deliv Rev. 123, 135-154 (2018).</li>
<li>Prausnitz, M. R., Langer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transdermal+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Transdermal drug delivery.</a> Nat Biotechnol. 26 (11), 1261-1268 (2008).</li>
</ol>

Nie ma żadnych ujawnień.

Badanie to wykazuje, że rozpuszczalne plastry mikronakłutkowe (MN) wypełnione nanomicelami α-lactalbuminy otoczającymi kapsaicynę (M(Cap)) mogą osiągać lokalne, minimalnie inwazyjne działanie przeciwotyłe. Nanomicelle α-laktalbuminy skutecznie otoczyły hydrofobową kapsaicynę, poprawiały jej rozpraszanie wodne oraz zwiększały pobieranie komórek, prowadząc do silniejszego hamowania adipogenezy i bardziej widocznej biogenezy mitochondrialnej w adipocytach 3T3-L1 niż wolna kapsaicyna. Wyniki te są zgodne z wcześniejszymi bad...

Otyłość stała się jednym z najpilniejszych globalnych wyzwań zdrowotnych, a jej występowanie stale rośnie zarówno w krajach rozwiniętych, jak i rozwijających się. Według Światowej Organizacji Zdrowia, w 2016 roku ponad 650 milionów dorosłych zostało sklasyfikowanych jako otyłe, a w 2022 roku około 43% dorosłych w wieku ≥18 lat miało nadwagę, a 16% żyło z otyłością1. Otyłość jest ściśle związana z zespołem metabolicznym, chorobami sercowo-naczyniowymi, cukrzycą typu 2 oraz kilkoma nowotworami, co stanowi znaczne obciążenia społeczno-ekonomiczne i zdrowotne 2,3. Obecne strategie terapeutyczne, w tym ograniczenia diety, ćwiczenia, farmakoterapia i chirurgia bariatryczna, przynoszą jedynie częściowe i często przejściowe korzyści. Metody te często cierpią na słabe przestrzeganie przez pacjentów, ograniczoną długoterminową skuteczność, wysoką inwazjność oraz niepożądane skutki uboczne 4,5. W związku z tym istnieje pilna potrzeba bezpiecznych, skutecznych i dostosowanych do pacjenta terapii lokalnych w zarządzaniu otyłością.
Naturalne związki bioaktywne zyskują coraz większe zainteresowanie jako środki przeciwotyłe ze względu na swoje wielokierunkowe działanie i ogólnie korzystne profile bezpieczeństwa. Na przykład rutyna, flawonoidowy glikozyd, wykazuje antylipogeniczne i metaboliczne działanie regulacyjne poprzez hamowanie adipogennych czynników transkrypcyjnych i wspieranie biogenezy mitochondrialnej6. Kapssaicyna, intensywny składnik papryczek chili, zgłaszano, że zwiększa zużycie energii, indukuje brązowienie białej tkanki tłuszczowej oraz hamuje akumulację lipidów poprzez aktywację sygnału przejściowego potencjału receptorowego vanilloid 1 (TRPV1) 7,8. Jednak kliniczne tłumaczenie tych związków jest utrudnione przez słabą rozpuszczalność w wodzie, niską biodostępność doustną, szybki metabolizm oraz, w przypadku kapsaicyny, podrażnienie przewodu pokarmowego po spożyciu9.
Systemy dostarczania leków oparte na nanotechnologii oferują obiecujące rozwiązania tych ograniczeń. Liposomy, nanocząstki polimerowe oraz nanonośniki białkowe mogą znacząco poprawić rozpuszczalność, stabilność i pobieranie przez komórki10. W szczególności α-laktalbumina, białko mleka pochodzące z żywności, może być częściowo hydrolizowana do peptydów amfifilowych, które samoorganizują się w nanomicele zdolne do okapsowania hydrofobowych cząsteczek, takich jak kapsaicyna11. Wykazano, że nanostruktury α-laktalbuminy zwiększają rozpuszczalność, stabilność i biodostępność różnych hydrofobowych bioaktywów w macierzach spożywczych i farmaceutycznych12,13. Niemniej jednak, systemowe podawanie nanonośników może nadal prowadzić do dystrybucji w tkankach poza celem i potencjalnej toksyczności systemowej14.
Technologia mikroigieł (MN) stała się platformą minimalnie inwazyjną, przyjazną pacjentom do dostarczania leków przez skórę. Rozpuszczalne MN przygotowane z biokompatybilnych polimerów, takich jak kwas hialuronowy (HA) i poliwinylalkohol (PVA), mogą bezbolesnie przenikać przez warstwę rogówki, rozpuszczać się po wszczepieniu i umożliwiać precyzyjne lokalne osadzanie leków w tkankach docelowych15,16. Łączenie nanonośników z MN dodatkowo zwiększa gromadzenie leków w tkance tłuszczowej podskórnej, jednocześnie zmniejszając ekspozycję ogólnoustrojową i skutki uboczne17. Co ważne, rozpuszczające plastry MN oparte na HA- i PVA są rozwijane w kierunku zastosowań klinicznych do transdermalnego podawania szczepionek i biofarmaceutyków, wykazując korzystne bezpieczeństwo, akceptację przez pacjentów oraz możliwość produkcji w skali18.
Bazując na tych postępach, niniejsze badanie opisuje wytwarzanie rozpuszczalnych plastrów MN wypełnionych nanomicelami α-laktalbuminy kapsaicyną. W tym protokole α-mlekalbumina rozpuszcza się w dawce 6 mg/mL i enzymatycznie hydrolizuje, tworząc peptydy amfifilowe, które samoorganizują się w nanomicele wypełnione kapsaicyną. Nanomicele są wbudowane w matrycę HA/PVA (po 5% w/v każda) i odlewane w formy polidimetylosiloksanu (PDMS), tworząc matryce 10 × 10 MN o wysokości igły 600 μm, konfigurację kompatybilną ze standardowymi procesami mikroformowania i łatwo skalowalną do większych, ludzkich łatek. Oczekuje się, że ten zintegrowany projekt poprawi rozpuszczalność i stabilność kapsaicyny, zapewni uwalnianie reagujące na pH w tkance tłuszczowej oraz zwiększy lokalną skuteczność przeciwotyłą in vivo poprzez promowanie brązowienia tkanki tłuszczowej, hamowanie lipogenezy oraz poprawę parametrów metabolicznych układowych. Wykorzystując α-laktalbuminę o jakości spożywczej oraz klinicznie zaawansowane materiały rozpuszczające MN, platforma ta oferuje translacyjnie istotną, minimalnie inwazyjną strategię, którą można dostosować do plastrów na skalę człowieka do samodzielnie stosowanej, lokalnej terapii otyłości.

<table><tbody><tr><td>Preadipocyty 3T3-L1</td><td>ATCC</td><td>CL-173</td><td>Linia komórkowa do badań adipogenezy</td></tr><tr><td>Proteaza Bacillus licheniformis (BLP)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P5380</td><td>Enzymatyczna hydroliza &alfa;-laktalbuminy</td></tr><tr><td>Kapsaicyna (&ge; 98%)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2028</td><td>Związek aktywny do kapsułki</td></tr><tr><td>Wirówka (&ge; 4000 obr./min)</td><td>Eppendorf</td><td>5810R</td><td>Do wypełniania form</td></tr><tr><td>Konfokalny mikroskop laserowy skanujący (CLSM)</td><td>Zeiss</td><td>LSM 900</td><td>Aby zobrazować rozmieszczenie i penetrację miceli</td></tr><tr><td>Fluorescencyjny barwnik Cy3</td><td>GE Healthcare</td><td>PA23001</td><td>Do oznaczania nanomicelow</td></tr><tr><td>Fluorescencyjne barwniki Cy5 lub Cy7</td><td>Fanbo Biochemical, Pekin, Chiny</td><td>Nie ma</td><td>Do obrazowania biodystrybucji</td></tr><tr><td>Dulbecco' Zmodyfikowany Eagle' s Medium (DMEM)</td><td>Gibco (Thermo Fisher Scientific)</td><td>11965-092</td><td>Do hodowli komórkowych</td></tr><tr><td>Etanol (&ge; 99.7%)</td><td>Odczynnik chemiczny Sinopharm</td><td>100092683</td><td>Rozpuszczalnik kapsaicyny</td></tr><tr><td>Serum bydła płodu (FBS)</td><td>Gibco (Thermo Fisher Scientific)</td><td>16000-044</td><td>Do hodowli komórkowych</td></tr><tr><td>Dieta wysokotłuszczowa (60% kcal tłuszczu, D12492)</td><td>Research Diets, USA</td><td>D12492</td><td>Wywołanie otyłości u myszy</td></tr><tr><td>Kwas hialuronowy (HA, Mw 100&ndash; 300 kDa)</td><td>Aladdin Biochemical Technology Co., Chiny</td><td>H108124</td><td>Polimer do produkcji mikronakłutych</td></tr><tr><td>Izofluran</td><td>Napęd na tył, Chiny</td><td>R510-22-10</td><td>Znieczulenie</td></tr><tr><td>System klatki metabolicznej</td><td>Panlab, USA</td><td>Nie ma</td><td>Ocena aktywności, zużycia tlenu i RQ</td></tr><tr><td>Woda dejonizowana mili-Q</td><td>Millipore</td><td>Nie ma</td><td>Rozpuszczalnik</td></tr><tr><td>System MRI</td><td>NiuMag, Chiny</td><td>MesoQMR23-060H-I</td><td>Aby zmierzyć skład tłuszczu/szczupłego ciała</td></tr><tr><td>Formy mikroigły PDMS (10 & razy; 10, 600 &m; m wzrost)</td><td>Blueacre Technology lub zwyczaj</td><td>Nie ma</td><td>Wytwarzanie mikroigieł</td></tr><tr><td>Penicylina&ndash; Streptomycyna</td><td>Gibco (Thermo Fisher Scientific)</td><td>15140-122</td><td>Do hodowli komórkowych</td></tr><tr><td>Sól fizjologiczna buforowana fosforanowa &nbsp; (PBS, pH 7,4)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>10010023</td><td>Bufor dla badań in vitro i in vivo</td></tr><tr><td>Alkohol poliwinylowy (PVA, Mw 30&ndash; 70 kDa)</td><td>Aladdin Biochemical Technology Co., Chiny</td><td>P109389</td><td>Polimer do produkcji mikronakłutych</td></tr><tr><td>Skaningowy mikroskop elektronowy (SEM)</td><td>FEI Tecnai</td><td>G2 F30</td><td>Charakterystyka morfologii mikroigieł</td></tr><tr><td>Analizator tekstur</td><td>BosinTech, Szanghaj, Chiny</td><td>DZIĘKI. XTC-20</td><td>Do testowania wytrzymałości mikronakłucia</td></tr><tr><td>Roztwór Trypan Blue (0,4%)</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>15250061</td><td>Aby zobrazować miejsca wszczepienia mikroigły</td></tr><tr><td>UV&ndash; Spektrofotometr Vis</td><td>PerkinElmer</td><td>Lambda 35</td><td>Do testów uwalniania leków</td></tr><tr><td>Piekarnik próżniowy/suszarka</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>Nie ma</td><td>Do suszenia mikroigieł</td></tr><tr><td>Urządzenie do blokowania zachodniego</td><td>Bio-Rad</td><td>Mini-PROTEAN Tetra</td><td>Analiza białek</td></tr><tr><td>&alpha;-Albumina laktyczna (&ge; 95%)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L6010</td><td>Źródło białek do tworzenia nanomicel</td></tr></tbody></table>

wytwarzanie rozpuszczalnych plastrów mikroigiełkowych wypełnionych nanomicelami α-laktalbuminy do transdermalnego dostarczania kapsaicyny i redukcji tkanki tłuszczowej

Fabrication of Dissolvable Microneedle Patches Loaded with &#945;-Lactalbumin Nanomicelles for Transdermal Capsaicin Delivery and Adipose Tissue Reduction

Protokół ten określa wytwarzanie i stosowanie rozpuszczalnych plastrów mikronakłutych (MN) zawierających nanomicele α-laktalbuminy do celowanego transdermalnego dostarczania kapsaicyny do tkanki tłuszczowej. Proces rozpoczyna się od częściowej enzymatycznej hydrolizy α-laktalbuminy, co skutkuje powstaniem peptydów amfifilowych, które samoorganizują się w nanomicele otoczające hydrofobowy związek kapssaicyn. Nanowiocele wypełnione kapsaicyną są mieszane z matrycą kwasu hialuronowego (HA) i poliwinylowego alkoholu (PVA), odlewane do form polidimetylosiloksanu (PDMS) i wirowane, aby uzyskać matryce 10 × 10 MN. Po wysuszeniu próżniowym MN wykazują wystarczającą wytrzymałość mechaniczną do penetracji skóry i rozpuszczają się w ciągu około 30 minut od aplikacji. Reprezentatywne wyniki obejmują skaningową mikroskopię elektronową, która potwierdza jednolitą morfologię MN, mikroskopię konfokalną, która potwierdza penetrację i uwalnianie leków przez skórę, oraz eksperymenty in vivo na myszach wysokotłuszczowych (HFD), wykazujące zmniejszoną masę tłuszczową, zwiększoną aktywność metaboliczną oraz indukcję brązowienia tłuszczu. Protokół ten zapewnia powtarzalną i minimalnie inwazyjną metodę transdermalnego dostarczania hydrofobowych bioaktywów, oferując obiecującą metodę terapeutyczną w leczeniu otyłości. Protokół ten jest zoptymalizowany pod kątem powtarzalności i nadaje się do adaptacji do innych hydrofobowych bioaktywnych substancji.

Morfologia i charakterystyka nanomicelow Transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM) wykazała, że nanomicele α-laktalbuminy są równomiernie rozproszone, sferyczne cząstki o wąskim rozkładzie wielkości (Rysunek 1). Po kapsaicynowym enkapsulacji średnia średnica cząstek wzrosła z ~22 nm do ~30 nm, co wskazuje na pomyślne załadowanie leku do rdzenia micelarnego. Konsekwentnie potencjał zeta nieznacznie przesuwał się z −16,8 mV do −20,3 mV, co dodatkowo potwierdzało efektywn...

Protokół ten opisuje wytwarzanie rozpuszczalnych plastrów mikronakłutych zawierających nanomicele α-laktalbuminy wypełnione kapsaicyną. Metoda ta oferuje powtarzalne, minimalnie inwazyjne podejście do ukierunkowanego transdermalnego dostarczania hydrofobowych bioaktywnych substancji do tkanki tłuszczowej, ułatwiając efektywną lokalną redukcję tłuszczu i potencjalnie rozszerzając zastosowanie w leczeniu otyłości.

Wytwarzanie rozpuszczalnych plastrów mikroigiełkowych wypełnionych nanomicelami α-laktalbuminy do transdermalnego dostarczania kapsaicyny i redukcji tkanki tłuszczowej

This protocol outlines the fabrication and application of dissolvable microneedle (MN) patches containing &#945;-lactalbumin nanomicelles for the targeted ...

Nasze badania dotyczą opracowania rozpuszczalnych plastrów mikronakłutych, które dostarczają nanomicele kapsaicyny transdermalnie w celu redukcji tłuszczu. Najnowsze osiągnięcia w tej dziedzinie badań obejmują szybkie postępy w dostarczaniu transdermalnym metodą mikroigieł, zapewniającą bezbolesną, kontrolowaną regulację metaboliczną. Na początek rozpuszcz alfa-laktoalbuminę w wodzie dejonizowanej do stężenia sześciu miligramów na mililitr.Ustawij pH do 7,4, a następnie użyj mieszadła magnetycznego, aby mieszać roztwór w temperaturze od 8 do 28 g, aż białko całkowicie się rozpuści. Następnie dodaj proteazę Bacillus licheniformis do roztworu w stosunku enzymów do substratu jeden do 100. Delikatnie mieszać, aby zapewnić równomierne rozłożenie enzymu.Inkubuj mieszankę w temperaturze 50 stopni Celsjusza przez 30 minut, aby wytworzyć peptydy amfifilowe. Podgrzej roztwór do 95 stopni Celsjusza przez pięć minut, aby zakończyć reakcję enzymatyczną. Po schłodzeniu roztworu do temperatury pokojowej przefiltruj go przez membranę o średnicy 0,22 mikrometra.Następnie rozpuszcz kapsaicynę w etanolu do stężenia jednego miligrama na mililitr. Następnie dodaj roztwór kapsaicyny kropelkami do roztwo

fabrication-dissolvable-microneedle-patches-loaded-with-lactalbumin

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Biochemia

Niniejszy artykuł szczegółowo opisuje konstrukcję multipleksowego czujnika opartego na mikroiigłach. Urządzenie to jest opracowywane w celu prowadzenia pobierania próbek in situ oraz analizy elektrochemicznej wielu analitów w sposób szybki i selektywny. Przewidujemy zastosowanie tych czujników opartych na mikroigłach w medycynie klinicznej oraz badaniach biomedycznych.

Czujnik oparty na pustych mikroiğłach do multipleksowego transdermalanego detekcji elektrochemicznej

Tutaj prezentujemy protokół opisujący proces wytwarzania mikroigieł polimerowych bez formy za pomocą fotolitografii.

Wytwarzanie polimerowych matryc mikroigłowych za pomocą fotolitografii

Egzosomy mają znaczny potencjał kliniczny, ale ich praktyczne zastosowanie jest ograniczone ze względu na łatwą klirens in vivo i słabą stabilność. Mikroigły stanowią rozwiązanie, umożliwiając miejscowe dostarczanie poprzez przebijanie barier fizjologicznych i zachowanie stanu suchego, rozwiązując w ten sposób ograniczenia podawania egzosomów i rozszerzając ich użyteczność kliniczną.

Wytwarzanie i charakterystyka plastrów mikroigłowych do ładowania i dostarczania egzosomów

Niniejszy artykuł przedstawia unikalną metodę wytwarzania form głównych z otworem wentylacyjnym, który zapobiega uwięzieniu powietrza podczas odlewania lepkiego polimeru, umożliwiając wytwarzanie mikroigieł żelatynowych z ostrymi końcówkami. Zmniejszając objętość odlewania żelatyny o wysokiej lepkości, można było również wytwarzać cienkościenne, puste piramidalne mikroigły.

Wykonanie głównej formy do mikroigieł z otworem wentylacyjnym o wielkości mikrona

Niniejsze prace mają na celu służyć jako praktyczny przewodnik, umożliwiający badaczom przygotowanie własnych urządzeń DMAP przy użyciu metody odlewania rozpuszczalnika, znanej również jako mikroformowanie, oraz przeprowadzenie podstawowej charakterystyki.

Rozpuszczające plastry mikroigłowych wytwarzane techniką odlewania rozpuszczalnika oraz niezbędna charakterystyka urządzeń biomedycznych opartych na mikroigłach

Niniejszy protokół opisuje wytwarzanie, charakterystykę oraz zastosowanie rozpuszczalnych plastrów z mikroigłami obciążonymi 3BDO do transdermalnego dostarczania leków w modelu odrastania włosów u myszy.

Wytwarzanie i charakterystyka rozpuszczalnych plastrów z mikroigłami obciążonymi 3BDO w celu stymulacji odrostu włosów u myszy C57BL/6

Opisujemy procedury przygotowania i dostarczania mikrokryształów białek błonowych w lipidowej fazie sześciennej do krystalografii szeregowej w laserach rentgenowskich na swobodnych elektronach i źródłach synchrotronowych. Protokoły te mogą być również stosowane do wprowadzania i dostarczania rozpuszczalnych mikrokryształów białek, co prowadzi do znacznego zmniejszenia zużycia próbki w porównaniu z wstrzykiwaniem cieczy.

Otrzymywanie i dostarczanie mikrokryształów białkowych w lipidowej fazie sześciennej do seryjnej krystalografii femtosekundowej

Ten protokół opisuje metodę określania podstawowej i stymulowanej forskoliną lipolizy w pachwinowych poduszeczkach tłuszczowych uzyskanych z normalnej diety karmowej (NCD) lub diety wysokotłuszczowej (HFD) ± myszy dzikich karmionych kapsaicyną. Jako wskaźnik lipolizy mierzono uwalnianie glicerolu z pachwinowych poduszek tłuszczowych.

Pomiar lipolizy podstawowej i stymulowanej forskoliną w pachwinowych poduszeczkach tłuszczowych

Skład białkowy ludzkiej zastawki mitralnej jest nadal częściowo nieznany, ponieważ jego analiza jest skomplikowana przez niską komórkowość, a tym samym niską biosyntezę białek. Praca ta zapewnia protokół do efektywnej ekstrakcji białka do analizy proteomu zastawki mitralnej.

Zoptymalizowany protokół ekstrakcji białek z ludzkiej zastawki mitralnej

Celem tego artykułu jest przedstawienie krok po kroku procedury pobierania różnych białych tkanek tłuszczowych od myszy, przetwarzania próbek tłuszczu i ekstrakcji RNA.

Pobieranie i przetwarzanie tkanki tłuszczowej myszy do analizy RNA

Poznaj metodę wytwarzania rozpuszczalnych plastrów mikroigiełkowych z nanomicelami α-laktalbuminy do transdermalnego dostarczania kapsaicyny. Technika umożliwia skuteczną redukcję tkanki tłuszczowej w modelu mysim.

Wytwarzanie rozpuszczalnych plastrów mikroigiełkowych wypełnionych nanomicelami α-laktalbuminy do transdermalnego dostarczania kapsaicyny i redukcji tkanki tłuszczowej (Wideo) | JoVE Journal

Wytwarzanie rozpuszczalnych plastrów mikroigiełkowych wypełnionych nanomicelami α-laktalbuminy do transdermalnego dostarczania kapsaicyny i redukcji tkanki tłuszczowej

Przeglądaj więcej filmów