Facile Получение Внутренне самоорганизующейся липидов частиц, стабилизированных углеродных нанотрубок

Общая цель этого метода заключается в получении наноструктурированных гибридных частиц с использованием углеродных нанотрубок, или УНТ, и липидных самосборок. Этот метод представляет собой одно из умных применений углеродных нанотрубок, где стабилизированная наноструктура эмульсии из внутренне самоорганизующихся липидных частиц. Основное преимущество этой методики заключается в том, что протокол достаточно прост и сочетает в себе элементные свойства как УНТ, так и липидных наноструктур.

Стабилизация УНТ приводит к образованию масляно-водной эмульсии, в которой частицы имеют размер около одного микрона или ниже, а ядро содержит бинепрерывную кубическую липидную наноструктуру. Благодаря покрытию УНТ биосовместимыми молекулами липидов, ожидается, что их токсичность будет низкой. Недавние исследования показали, что функционализация значительно снижает токсические, цитотоксические эффекты УНТ при одновременном повышении биосовместимости.

Демонстрировать процедуру будут Йогита Патил-Сен, постдок из моей лаборатории, и Амин Садгеппур, постдок из лаборатории профессора Раппольта. Приготовьте 0,2%-ный раствор поверхностно-активного вещества в воде, растворив 200 мг поверхностно-активного вещества в 100 миллилитрах сверхчистой воды, перемешивая его в течение 20-30 минут. Добавьте 500 миллиграммов расплавленного димодана U, DU или фитантриола, или PT, в стеклянный флакон.

Затем добавьте 9,5 грамм 0,2%-ного раствора F127. На ультразвуковой машине зонда плотно прижмите флакон к губке ретортной стойки, чтобы она могла выдерживать вибрации, создаваемые ультразвуковой обработкой. Вставьте твердый щуп из титанового сплава, прикрепленный к ультразвуковой системе ячейки.

Отрегулируйте высоту и положение флакона так, чтобы его стенки и дно не касались щупа. Обрабатывайте смесь ультразвуком в течение десяти минут в импульсном режиме, с односекундным импульсом, опосредованным временем задержки в одну секунду при мощности 35%. Флакон сильно нагревается из-за тепла, выделяющегося во время ультразвуковой обработки.

Поэтому дайте ему остыть до комнатной температуры, прежде чем снимать его с зажима. Молочно-образовавшуюся дисперсию хранить при комнатной температуре не менее 24 часов перед дальнейшим использованием. Это необходимо для обеспечения его устойчивости к поэтапному разделению.

До и после использования щупа протрите его ацетоном и высушите бумажным полотенцем. Затем промойте его ультрачистой водой и высушите еще раз. В двух отдельных стаканах весят четыре миллиграмма порошкообразных гидроксифункционализированных УНТ и карбоксил-функционализированных УНТ, оба из которых имеют черный цвет.

Добавьте в каждый стакан по 500 миллилитров сверхчистой воды. С помощью зондового ультразвукового аппарата ультразвук обрабатывают смеси ультразвуком в течение двух минут в непрерывном импульсном режиме при мощности 40%. Результирующая концентрация многостенной дисперсии УНТ составляет восемь микрограммов на миллилитр.

Разбавьте многостенный стоковый раствор УНТ соответствующим количеством сверхчистой воды для получения многостенных дисперсий УНТ при нескольких различных концентрациях. Обработайте эти дисперсии ультразвуком, как и раньше. Аналогичным образом, диспергируйте три миллиграмма порошкообразных одностенных УНТ в 500 миллилитрах сверхчистой воды, чтобы получить 6 микрограммов на миллилитр одностенного дисперсионного исходного раствора УНТ.

Одностенный исходный раствор УНТ разбавить и обработать ультразвуком, как и раньше, для получения одностенных дисперсий УНТ различной концентрации. Взвесьте 500 миллиграммов расплавленного обедненного урана в стеклянный флакон. Затем добавьте во флакон 9,5 миллилитров из шести микрограммов на миллилитр одностенной дисперсии УНТ.

Обрабатывайте смесь обедненного урана ультразвуком с использованием тех же параметров, которые используются для получения чистых дисперсий УНТ. После охлаждения до комнатной температуры УНТ-стабилизированные липидные частицы с сохраненной внутри самоорганизующейся наноструктурой будут готовы. Аналогичным образом подготовьте липидные частицы, используя одностенные дисперсии УНТ в соотношении 0,4 микрограмма на миллилитр и 0,2 микрограмма на миллилитр.

Ультразвуковой обработкой дисперсий CNT PT при мощности 35% в течение более длительного времени пятнадцати минут в непрерывном импульсном режиме. Охладите дисперсии до комнатной температуры и оставьте на 24 часа, прежде чем охарактеризовать их. Контролируйте стабильность дисперсий путем визуального наблюдения.

Проверьте, не дестабилизированы ли дисперсии, не образовались ли в дисперсиях комки. Делайте снимки через равные промежутки времени с помощью цифровой камеры. Например, фотографируйте дисперсии каждый день в течение первой недели.

Потом через день в течение недели. Затем один раз в неделю в течение следующих двух недель, и, наконец, один раз в месяц по мере необходимости. Метод малоуглового рентгеновского рассеяния используется для определения типа решетки межнаноструктуры стабилизированных липидных частиц

Наполните образец кварцевым капилляром толщиной в один миллиметр и запечатайте его как следует. Затем поместите капилляр в ступень для образца с регулируемой температурой. Откачайте пробоотборник из камеры с помощью вакуумного насоса.

Записывайте 1D-картины рассеяния с помощью микрополоскового рентгеновского детектора, управляемого программным обеспечением. После получения трех профилей с временем воздействия 300 секунд интегрируйте эти профили и приступайте к анализу, как описано в текстовом протоколе. Проиндексируйте все зарегистрированные дифракционные картины с помощью пространственной группы PN3M, в которой можно четко заметить отражения один-один-ноль, один-один, два-ноль-ноль, два-один-один, два-два-ноль и два-два-один.

Высоковязкая липидная кубическая фаза дефрагментируется на частицы с помощью ультразвука. Нетронутые одностенные или функционализированные многостенные УНТ используются в качестве стабилизаторов для получения масляной и водной эмульсии, демонстрирующей консистенцию жидкости. Оптимальное соотношение УНТ и липидов требуется для получения однородных и стабильных эмульсий.

Эмульсии со слишком малым количеством УНТ содержат липидные комки. Тогда как эмульсии с избытком УНТ содержат комки липидов УНТ. Малоугловые рентгеновские рассеяния подтверждают, что кубическая фаза PN3M, проявляющаяся также в объемном липиде фитантриола в избытке воды, сохраняется в стабилизированных F127 эмульсиях, а также во всех УНТ-стабилизированных эмульсиях.

Исследования статического светорассеяния показывают, что распределение по размерам стабилизированных F127 кубосом сопоставимо с распределением по размерам стабилизированных УНТ кубосом, а средний размер частиц лежит в субмикронном диапазоне. Характерные простые полосы G и G, или УНТ, наблюдаемые в спектрах комбинационного рассеяния, демонстрируют синее смещение для УНТ-стабилизированных липидных частиц. Это свидетельствует о возможном покрытии УНТ молекулами липидов, как показано на этой схематической диаграмме.

После просмотра этого обзора у вас должно быть хорошее понимание того, как получить липидные гибридные частицы УНТ, как было продемонстрировано в нескольких простых шагах. Эти наноструктурированные липидные частицы и об обучении функциональных молекул внутри липидной самосборки, а также на поверхности УНТ, что открывает путь к исследованию гибридных наномолекул в комбинированной терапии основных заболеваний.