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Forma modulada de poliéster baseado em polimeroses usando pressão osmótica

DOI:

10.3791/62548

April 21st, 2021

In This Article

Summary

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Polímeros são vesículas poliméricas auto-montadas que são formadas em formas esféricas para minimizar a Energia Livre de Gibb. No caso da entrega de medicamentos, estruturas mais alongadas são benéficas. Este protocolo estabelece métodos para criar mais polímeros parecidos com varas, com proporções alongadas, usando sal para induzir pressão osmótica e reduzir os volumes de vesículas internas.

Abstract

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Os polímeros são vesículas bicamadas ligadas à membrana criadas a partir de copolímeros de blocos anfílicos que podem encapsular cargas hidrofóbicas e hidrofílicas para aplicações de entrega de medicamentos. Apesar de sua promessa, os polímeros são limitados em aplicação devido à sua forma esférica, que não é prontamente ocupada pelas células, como demonstrado pelos cientistas de nanopartículas sólidas. Este artigo descreve um método à base de sal para aumentar as proporções de poliglicol esférico (etileno glicol) (PEG)- polímeros à base de PEG. Este método pode alongar polímeros e, finalmente, controlar sua forma final adicionando cloreto de sódio na diálise pós-formação. A concentração de sal pode ser variada, como descrito neste método, com base na hidroofobidade do copolímero do bloco sendo usado como base para o polímero e a forma alvo. As nanopartículas alongadas têm o potencial de direcionar melhor o endotélio em vasos sanguíneos de maior diâmetro, como veias, onde a margem é observada. Este protocolo pode expandir as aplicações de nanopartículas terapêuticas utilizando técnicas de alongamento em conjunto com os benefícios de carregamento duplo e de longa circulação de polimerosos.

Introduction

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A modulação da forma é uma maneira relativamente nova e eficiente de melhorar a entrega de drogas mediadas por nanopartículas. Não só a mudança na morfologia aumenta a área superficial das partículas, o que, por sua vez, permite uma maior capacidade de transporte, mas também tem implicações em toda a placa para melhorar a estabilidade, o tempo de circulação, a biodisponibilidade, a segmentação molecular e a liberação controlada1. Polímeros, a nanopartícula de foco neste método, tendem a se auto-montar termodinamicamente em uma forma esférica, que provou ser impraticável na absorção celular e é mais facilmente detectada no sistema imunológico co....

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Protocol

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1. Formação polímero esférica usando um método de injeção de solvente

  1. Dissolução de poliésteres em solvente orgânico
    NOTA: Apenas um poliéster deve ser dissolvido em seu respectivo solvente orgânico de cada vez para formar polímeros.
    1. Dissolver poliésteres PEG-PLA ou PEG-b-poly (ácido láctico-coglicólico) (PEG-PLGA) em sulfóxido de dimetila (DMSO) com uma concentração de 1,5% de peso. Especificamente, dissolva 0,015 g de poliéster selecionado em 1 mL de DMSO (15 mg/mL). A dissolução total do polímero pode exigir períodos de até 15 minutos de vórtice.
  2. Enquanto o poliéster está se dissolvendo em solvente orgânico, configure o a....

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Results

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A Tabela 2 apresenta os resultados esperados ao seguir o protocolo passo 1. Observe que o DMSO é usado como solvente tanto para PEG-PLA quanto para PEG-PLGA na formação de polímeros. O desvio deste solvente é possível, pois outros solventes miscíveis da água dissolverão os copolímeros, mas espera-se que mudem os resultados. Espera-se que o PDI seja inferior a 0,2, indicando a formação de polímeros monodisperses17. Note que o aumento da hidroofobidade leva ao aumento do desvio tant.......

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Discussion

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Sistemas auto-montados são notoriamente incontroláveis. Suas propriedades finais, incluindo tamanho, forma e estrutura, são impulsionadas pelas propriedades hidrofóbicas do anfífilo escolhido e pelo ambiente solvente selecionado. Copolímeros de blocos anfílicos tendem a formas esféricas, o que minimiza a energia livre de Gibb e leva ao equilíbrio termodinâmico23, formando polímeros. Devido à sua natureza de equilíbrio, os polímeros são significativamente mais desafiadores para alongar ou alterar a.......

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Disclosures

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Os autores não têm nada a revelar.

Acknowledgements

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Este projeto foi financiado em parte pelo Projeto Institutos Nacionais de Saúde número 5P20GM103499-19 por meio do Programa de Projetos de Pesquisa Iniciado pelo Estudante. Este trabalho também foi parcialmente apoiado pelo Programa de Inquérito Criativo da Clemson. Também reconhecemos Nicholas L'Amoreaux e Aon Ali que inicialmente trabalharam na criação deste protocolo, publicando seu primeiro artigo citado aqui14.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
15*45 frascos rosca com tampa anexadaFisherbrand9609104000
Dimetil SulfóxidoFisher ChemicalD128-1
Dimetil SulfóxidoBDHBDH1115-1LP
Isoremp agitadores, placas de aquecimento e placas de agitaçãoFisher scientificCIC00008110V19
LEGATO 130 BOMBA DE SERINGAkd Scientific788130
PEG (1000) -b-PLA (5000), Diblock PolymerPolysciences Inc24381-1observe os pesos moleculares ao replicar
Poli (etilenoglicol) (2000) Metil éter-bloco-poli (lactide-co-glicolide) (4500)Sigma aldrich764825-1Gobserve os pesos moleculares ao replicar
Seringa de uso único/BD PrecisionGlide Combinação de agulha, estéril, BD médicoBD médicoBD305620Cloreto de sódio tuberculínico
BDHBDH9286
Zetasizer Nano ZSMalvern

References

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  1. Varma, L. T., et al. Recent advances in self-assembled nanoparticles for drug delivery. Current Drug Delivery. 17 (4), 279-291 (2020).
  2. Salatin, S., Maleki Dizaj, S., Yari Khosroushahi, A. Effect of the surface modification, size,....

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Polymersome ShapeOsmotic PressurePolyester PolymersomesDrug DeliveryShape ModulationDynamic Light ScatteringDialysis MembraneSodium Chloride GradientPEG PLA PolymersomesCellular Uptake

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