JoVE Journal > Chemistry
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Chemistry

आंतरिक रूप से आत्म इकट्ठे लिपिड कण की सतही तैयारी कार्बन नैनोट्यूब द्वारा स्थिर

Published: February 19, 2016
doi:
10.3791/53489
, , ,
1Centre for Materials Science, School of Physical Sciences and Computing,University of Central Lancashire, 2School of Food Science & Nutrition,University of Leeds

Summary

We report on a smart application of carbon nanotubes for kinetic stabilization of lipid particles that contain self-assembled nanostructures in their cores. The preparation of lipid particles requires rather low concentrations of carbon nanotubes permitting their use in biomedical applications such as drug delivery.

Abstract

हम nanostructured लिपिड कणों कार्बन नैनोट्यूब (CNTs) द्वारा स्थिर तैयार करने के लिए एक सतही तरीका मौजूद है। एकल दीवारों (प्राचीन) और बहु ​​दीवारों (क्रियाशील) CNTs पिकरिंग प्रकार तेल-में-पानी (हे / डब्ल्यू) emulsions का उत्पादन करने के लिए स्टेबलाइजर्स के रूप में इस्तेमाल कर रहे हैं। लिपिड अर्थात्, Dimodan यू और Phytantriol पायसीकारी, जो अतिरिक्त पानी में bicontinuous घन Pn3m चरण में स्वयं को इकट्ठा के रूप में इस्तेमाल कर रहे हैं। यह अत्यधिक चिपचिपा चरण पारंपरिक surfactant स्टेबलाइजर्स या CNTs के रूप में यहाँ किया की उपस्थिति में एक जांच ultrasonicator का उपयोग कर छोटे कणों में खंडित है। प्रारंभ में, CNTs (पाउडर के रूप) अंतिम पायस के लिए फार्म पिघला हुआ लिपिड के साथ आगे ultrasonication के द्वारा पीछा पानी में बिखरे हैं। इस प्रक्रिया के दौरान CNTs लिपिड अणु है, जो बारी में एक कण पायस कि महीने के लिए स्थिर है फार्म के लिए लिपिड बूंदों को चारों ओर से माना जाता है के साथ लेपित मिलता है। सीएनटी स्थिर nanostructured लिपिड कणों का औसत आकार submicron r में हैAnge, जो कणों के साथ अच्छी तरह से तुलना पारंपरिक surfactants का उपयोग कर स्थिर हो। छोटे कोण एक्स-रे बिखरने डेटा सीएनटी स्थिर लिपिड dispersions में मूल Pn3m घन चरण की अवधारण की पुष्टि शुद्ध लिपिड चरण (थोक राज्य) की तुलना में। ब्लू पारी और विशेषता जी और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी में मनाया CNTs की जी 'बैंड में तीव्रता को कम करने सीएनटी सतह और लिपिड अणुओं के बीच बातचीत की विशेषताएँ। इन परिणामों का सुझाव है कि CNTs और लिपिड के बीच बातचीत जलीय समाधान में उनके आपसी स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार हैं। के रूप में स्थिरीकरण के लिए कार्यरत CNTs की सांद्रता बहुत कम हैं और लिपिड अणु CNTs functionalize करने में सक्षम हैं, CNTs की विषाक्तता, जबकि उनके biocompatibility बहुत बढ़ाया है नगण्य हो जाने की उम्मीद है। इसलिए वर्तमान दृष्टिकोण विभिन्न जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों में एक महान क्षमता, उदाहरण के लिए, एम के वितरण के लिए संकर nanocarrier प्रणालियों के विकास के लिए पाता हैultiple संयोजन चिकित्सा या polytherapy में अणुओं के रूप में कार्य।

Introduction

पिछले कुछ दशकों में, नैनो एक शक्तिशाली उपकरण विशेष रूप से इस तरह के कैंसर की दवा के रूप में 1 कुख्यात रोगों का मुकाबला करने के preclinical विकास के क्षेत्र में के रूप में उभरा है। इस संदर्भ में, आकार <1,000 एनएम बड़े पैमाने पर ऐसी दवाओं, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, जीन और नैदानिक ​​इमेजिंग एजेंट 1-4 के रूप में विभिन्न सक्रिय biomolecules की डिलीवरी वाहन के रूप में पता लगाया जाता है साथ nanoscale संरचनाओं। ये biomolecules या तो नैनोकणों भीतर समझाया या नैनोकणों की सतह पर संयुग्मित और ऐसे पीएच या तापमान 5,6 के रूप में चलाता द्वारा कार्रवाई की साइट पर जारी कर रहे हैं। हालांकि आकार में बहुत छोटे हैं, इन नैनोकणों के बड़े सतह क्षेत्र सक्रिय biomolecules के लक्षित वितरण के लिए बहुत लाभप्रद साबित होता है। कण आकार और biocompatibility पर नियंत्रण आदेश चिकित्सीय प्रभावकारिता और इसलिए नैनोकणों 7.8 की प्रयोज्यता अनुकूलन करने में अत्यंत महत्व का है।लिपिड 9-13, पॉलिमर 14,15, 16,17 धातुओं और कार्बन नैनोट्यूब 18,19 आमतौर पर विभिन्न जैव चिकित्सा और दवा के लिए आवेदन पत्र nanocarriers के रूप में कार्यरत किया गया है।

इसके अलावा, लिपिड आत्म इकट्ठे nanostructures पर आधारित nanocarrier अनुप्रयोगों भोजन और कॉस्मेटिक उद्योग 20,21 सहित कई अन्य विषयों में एक व्यापक महत्व है। उदाहरण के लिए, वे प्रोटीन क्रिस्टलीकरण 22, 23 biomolecules की जुदाई में, भोजन स्टेबलाइजर्स जैसे के रूप में इस्तेमाल कर रहे हैं डेसर्ट 24 में, और इस तरह के पोषक तत्वों, जायके और इत्र 25-31 के रूप में सक्रिय अणुओं के वितरण में। आत्म इकट्ठे लिपिड nanostructures केवल एक नियंत्रित और लक्षित फैशन 32-38 में बायोएक्टिव अणुओं को रिहा करने की क्षमता नहीं है, लेकिन वे भी रासायनिक और enzymatic गिरावट 39,40 से कार्यात्मक अणुओं की रक्षा करने में सक्षम हैं। हालांकि तलीय द्रव bilayer सबसे कॉम हैपानी की उपस्थिति में amphiphilic लिपिड अणु द्वारा गठित nanostructure पर, इस तरह के हेक्सागोनल और घन के रूप में अन्य संरचनाओं भी आमतौर पर 20,41,42 मनाया जाता है। Nanostructure के प्रकार के गठन लिपिड 'आणविक संरचना आकार, पानी में लिपिड रचना के साथ ही पर भौतिक-रासायनिक परिस्थितियों के तापमान और दबाव के रूप में ऐसे 43 कार्यरत पर निर्भर करते हैं। गैर-तलीय लिपिड nanostructures की प्रयोज्यता विशेष रूप से है कि घन चरणों की, उनके उच्च चिपचिपाहट और गैर सजातीय डोमेन स्थिरता की वजह से प्रतिबंधित है। इन समस्याओं के पानी की बड़ी मात्रा में लिपिड nanostructures dispersing तेल-में-पानी (हे / डब्ल्यू) माइक्रोन या submicron आकार लिपिड कणों से युक्त emulsions के लिए फार्म से दूर कर रहे हैं। इस तरीके में, जबकि छितरी हुई कणों के अंदर मूल लिपिड आत्म इकट्ठे संरचना को बनाए रखना कम चिपचिपापन का एक उपयुक्त उत्पाद तैयार किया जा सकता है। इन आंतरिक रूप से आत्म इकट्ठे कणों का गठन (ISAsomes 44 के रूप में संक्षिप्त </sup> जैसे, घन चरणों और हेक्सागोनल चरणों से hexosomes) से cubosomes सामान्यतः एक उच्च ऊर्जा इनपुट कदम है और इस तरह के surfactants या पॉलिमर के रूप में स्टेबलाइजर्स के अलावा का एक संयोजन की आवश्यकता है। इस दिशा में हाल के शोध से विभिन्न ठोस कणों 45 सिलिका नैनोकणों 46, मिट्टी 47-49 और कार्बन नैनोट्यूब 50 aforementioned emulsions, उपयुक्त पिकरिंग 51 या Ramsden-पिकरिंग इमल्शन 52 के रूप में कहा के स्थिरीकरण के लिए सहित के आवेदन को दर्शाता है।

हाल के वर्षों में, कार्बन आधारित ऐसे एकल दीवारों कार्बन नैनोट्यूब (SWCNTs) के रूप में nanostructures, बहु दीवारों कार्बन नैनोट्यूब (MWCNTs) और फुलरीन उपन्यास biomaterials 53,54 के रूप में ध्यान का एक बड़ा सौदा प्राप्त हुआ है। मुख्य चिंताओं में उनकी विषाक्तता 55-58, पानी जटिलता 59 और इसलिए उनके biocompatibility 56 हैं। एक कारगर तरीका इन मुद्दों से निपटने के लिए सतह समारोह हैalization ऐसे लिपिड के रूप में गैर विषैले और biocompatible अणुओं का उपयोग कर। पानी की उपस्थिति में, लिपिड एक तरीके से CNTs के साथ बातचीत कि CNTs के हाइड्रोफोबिक सतह ध्रुवीय जलीय माध्यम से बचा रहता है, जबकि लिपिड हाइड्रोफिलिक सिर समूहों पानी 60,61 में उनकी घुलनशीलता या फैलाव सहायता। लिपिड सेलुलर अंगों के रूप में अच्छी तरह से कुछ खाद्य सामग्री का अभिन्न घटक, इसलिए उनकी सजावट आदर्श CNTs के vivo विषाक्तता को कम करना चाहिए रहे हैं। CNTs 18,19 और लिपिड nanostructures 9-13 पर स्वतंत्र रूप से आधारित जैव चिकित्सा अनुप्रयोगों व्यापक विकास के तहत कर रहे हैं लेकिन अनुप्रयोगों है कि दोनों में से गुण गठबंधन नहीं अभी तक अच्छी तरह से पता लगाया है।

इस काम में, हम लिपिड के दो अलग अलग प्रकार और CNTs के तीन प्रकार हैं जिनमें से SWCNTs प्राचीन फार्म में हैं जबकि MWCNTs हाइड्रॉक्सिल और कार्बोक्जिलिक समूहों के साथ क्रियाशील काम कर रहे हैं। हम CNTs की बहुत कम मात्रा का इस्तेमाल किया है जिसका dispersions तैयार करने के लिएस्थिरता कई कारकों जैसे, लिपिड के प्रकार, सीएनटी के प्रकार, के लिए सीएनटी इस्तेमाल किया, साथ ही बिजली और अवधि के रूप में इस तरह के कार्यरत sonication मानकों पर लिपिड के अनुपात पर निर्भर करता है। इस वीडियो प्रोटोकॉल kinetically विभिन्न सीएनटी-स्टेबलाइजर्स का उपयोग कर लिपिड नैनोकणों स्थिर करने की एक विधि की तकनीकी जानकारी प्रदान करता है।

Protocol

सावधानी: इस काम में इस्तेमाल CNTs nanoparticulate रूप है जो उनके थोक समकक्षों की तुलना में अतिरिक्त खतरों हो सकता है कर रहे हैं। ग्रेफाइट की साँस लेना, दोनों प्राकृतिक और सिंथेटिक, क्लोमगोलाणुरुग्णता 62 कोयला कार्यकर्?…

Representative Results

निम्न परिणाम) dispersions का) स्थिरता, ख) लिपिड कणों के आकार के वितरण, ग) स्वयं विधानसभा और डी के प्रकार CNTs के लिपिड कोटिंग के लिए सबूत प्रतिनिधित्व करते हैं। Dispersions की स्थिरता (चित्रा 2) ऑटो फोकस औ?…

Discussion

लिपिड कणों का स्थिरीकरण
तीन अलग अलग CNTs लिपिड dispersions को स्थिर करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं; जिनमें से दो बहु दीवारों और ओह और -COOH समूहों का उपयोग क्रियाशील हैं, और एक ही दीवारों और गैर-क्रियाशील (प्…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

हम इस परियोजना के बारे में उनकी पूर्व कार्य के लिए रमन प्रयोगों और श्री निक कृश के साथ समर्थन के लिए ग्लासगो स्ट्रेथक्लाइड विश्वविद्यालय में डॉ मैथ्यू जे बेकर का शुक्रिया अदा करने के लिए, अब चाहते हैं।

Materials

Dimodan U Danisco 15312 Store at 4°C, Non-hazardous. Irritant to eyes and skin
Phytantriol (> 95%, GC) TCI Europe N.V. P1674 Store at 4°C, Non-hazardous. Irritant to eyes and skin
Single walled Carbon Nanotubes (90%) Nanostructured & Amorphous Materials, Inc.  1246YJS Store at room temperature. Away from direct light. Irritating to eyes, skin and respiratory system
Multi-walled carboxylic acid functionalised Carbon Nanotubes (> 80% Caron basis, > 8% carboxylic acid functionalized) Sigma-Aldrich Co. LLC  755125 Store at room temperature. Away from direct light. Causes serious eye irritation. May cause respiratory irritation
Graphitized Multi-walled hydroxy functionalised Carbon Nanotubes (99.9%) Nanostructured & Amorphous Materials, Inc. (NanoAmor)  1224YJF Store at room temperature. Away from direct light. Irritating to eyes, skin and respiratory system
Pluronic F127 Sigma-Aldrich Co. LLC  P2443 BioReagent, suitable for cell culture. Not a hazardous substance or mixture. Store at room temperature.
Acetone (99.5%) Fisher Scientific  10134100 Highly flammable liquid. Causes serious eye irritation. May cause drowsiness or dizziness
Scintillation Vial VWR International Ltd 548‐0704 Soda‐lime glass vial with low background count Fitted with foil lined urea cap, 20 ml
Jars with loose, enfolding lids (375ml) VWR International Ltd 216-3308
Beaker , 1000mL Fisher Scientific  12942161 heavy duty, low form, with spout and graduations
Pasteur glass pipette (150 mm length) with latex bulb Fisher Scientific  10006021
Microcentrifuge tube conical snap cap 1.5mL Fisher Scientific  11558232
Spatula Fisher Scientific  11352204
Heating magnetic stirrer Fisher Scientific  11715704
Magnetic stirrer bars (cylindrical, opaque PTFE, 30mm x 7mm (l x diameter)) Fisher Scientific  10011792
Needle (0.9 mm x 40 mm cannula length) Terumo UK Ltd MN-2038MQ
Retort Stand Set – With stand, clamp, base, rod, rubber 3 jaw and bosshead Camlab Ltd, UK 1177157
Millipore water equipment Barnstead Nanopure, Thermoscientific, USA
Progen Genfuge 24D Digital Microcentrifuge Progen Scientific C-2400
Probe ultra-sonicator, with 13 mm  SONICS, Vibracell,  USA
5MP camera with auto-focus and LED flash Samsung Galaxy Fame Mobile camera
Raman Spectrometer Horiba Jobin-Yvon LabRAM HR800 spectrometer
Mastersizer 3000  Malvern Instruments Ltd, Malvern, United Kingdom
Small angle X-ray scattering (SAXS) SAXSpace camera (Anton Paar, Graz, Austria), X-ray generating equipment (ISO-DEBYEFLEX3003, GE Inspection Technologies GmbH), closed water circuit (Chilly 35, HYFRA, Germany). 
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Peer, D., et al. Nanocarriers as an emerging platform for cancer therapy. Nature Nanotech. 2, 751-760 (2007).
  2. White, R. R., Sullenger, B. A., Rusconi, C. P. Developing aptamers into therapeutics. J. Clin. Invest. 106, 929-934 (2000).
  3. Itaka, K., Chung, U. I., Kataoka, K. Supramolecular nanocarrier for gene and siRNA delivery. Nippon Rinsho Jpn. J. Clin. Med. 64, 253-257 (2006).
  4. Xu, S., et al. Development of pH-responsive core-shell nanocarriers for delivery of therapeutic and diagnostic agents. Bioorg. Med. Chem. Lett. 19, 1030-1034 (2009).
  5. Soppimath, K. S., Tan, D. C. W., Yang, Y. Y. pH-triggered thermally responsive polymer core-shell nanoparticles for drug delivery. Adv. Mater. 17, 318-323 (2005).
  6. Hans, M., Lowman, A. Biodegradable nanoparticles for drug delivery and targeting. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 6, 319-327 (2002).
  7. Petros, R. A., DeSimone, J. M. Strategies in the design of nanoparticles for therapeutic applications. Nat Rev Drug Discov. 9, 615-627 (2010).
  8. Torchilin, V. P. Multifunctional nanocarriers. Adv Drug Deliver Rev. 64, 302-315 (2012).
  9. Shmeeda, H., et al. Delivery of zoledronic acid encapsulated in folate-targeted liposome results in potent in vitro cytotoxic activity on tumor cells. J. Controlled Release. 146, 76-83 (2010).
  10. Xu, Z., et al. The performance of docetaxel-loaded solid lipid nanoparticles targeted to hepatocellular carcinoma. Biomaterials. 30, 226-232 (2009).
  11. Rosenthal, E., et al. Phase IV study of liposomal daunorubicin (DaunoXome) in AIDS-related Kaposi sarcoma. Am. J. Clin. Oncol.-Canc. 25, 57-59 (2002).
  12. Dong, Y. D., Larson, I., Bames, T. J., Prestidge, C. A., Boyd, B. J. Adsorption of Nonlamellar Nanostructured Liquid-Crystalline Particles to Biorelevant Surfaces for Improved Delivery of Bioactive Compounds. Acs Appl Mater Inter. 3, 1771-1780 (2011).
  13. Rizwan, S. B., Boyd, B. J., Rades, T., Hook, S. Bicontinuous cubic liquid crystals as sustained delivery systems for peptides and proteins. Expert Opin. Drug. Deliv. 7, 1133-1144 (2010).
  14. Yoo, H. S., Park, T. G. Folate receptor targeted biodegradable polymeric doxorubicin micelles. J. Controlled Release. 96, 273-283 (2004).
  15. Khandare, J. J., et al. Dendrimer versus linear conjugate: Influence of polymeric architecture on the delivery and anticancer effect of paclitaxel. Bioconjug. Chem. 17, 1464-1472 (2006).
  16. Prabaharan, M., Grailer, J. J., Pilla, S., Steeber, D. A., Gong, S. Gold nanoparticles with a monolayer of doxorubicin-conjugated amphiphilic block copolymer for tumor-targeted drug delivery. Biomaterials. 30, 6065-6075 (2009).
  17. Fan, J., et al. Targeted anticancer prodrug with mesoporous silica nanoparticles as vehicles. Nanotechnology. 22, (2011).
  18. Bianco, A., Prato, M. Can carbon nanotubes be considered useful tools for biological applications?. Adv. Mater. 15, 1765-1768 (2003).
  19. Kam, N. W. S., Dai, H. J. Carbon nanotubes as intracellular protein transporters: Generality and biological functionality. J. Am. Chem. Soc. 127, 6021-6026 (2005).
  20. Kulkarni, C. V. Lipid crystallization: from self-assembly to hierarchical and biological ordering. Nanoscale. 4, 5779-5791 (2012).
  21. Yaghmur, A., et al. . Drug Formulations Based on Self-Assembled Liquid Crystalline Nanostructures. , 341-360 (2014).
  22. Kulkarni, C. V. . Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes. 12, 237-272 (2010).
  23. Landau, E. M., Navarro, J. V. . US Pat. , (2001).
  24. Kulkarni, C., Belsare, N., Lele, A. Studies on shrikhand rheology. J. Food Eng. 74, 169-177 (2006).
  25. Mezzenga, R., Schurtenberger, P., Burbidge, A., Michel, M. Understanding foods as soft materials. Nature Mater. 4, 729-740 (2005).
  26. Ubbink, J., Burbidge, A., Mezzenga, R. Food structure and functionality: a soft matter perspective. Soft Matter. 4, 1569-1581 (2008).
  27. Dong, Y. D., Larson, I., Hanley, T., Boyd, B. J. Bulk and dispersed aqueous phase behavior of phytantriol: effect of vitamin E acetate and F127 polymer on liquid crystal nanostructure. Langmuir. 22, 9512-9518 (2006).
  28. Yaghmur, A., Glatter, O. Characterization and potential applications of nanostructured aqueous dispersions. Adv. Colloid Interface Sci. 147, 333-342 (2009).
  29. Pardeike, J., Hommoss, A., Müller, R. H. Lipid nanoparticles (SLN, NLC) in cosmetic and pharmaceutical dermal products. Int. J. Pharm. 366, 170-184 (2009).
  30. Yaghmur, A., Rappolt, M., Østergaard, J., Larsen, C., Larsen, S. W. Characterization of bupivacaine-loaded formulations based on liquid crystalline phases and microemulsions: the effect of lipid composition. Langmuir. 28, 2881-2889 (2012).
  31. Singh, H., Ye, A., Horne, D. Structuring food emulsions in the gastrointestinal tract to modify lipid digestion. Prog. Lipid Res. 48, 92-100 (2009).
  32. Angelova, A., Angelov, B., Mutafchieva, R., Lesieur, S., Couvreur, P. Self-Assembled Multicompartment Liquid Crystalline Lipid Carriers for Protein, Peptide, and Nucleic Acid Drug Delivery. Accounts Chem. Res. 44, 147-156 (2011).
  33. Clogston, J., Caffrey, M. Controlling release from the lipidic cubic phase. Amino acids, peptides, proteins and nucleic acids. J. Controlled Release. 107, 97-111 (2005).
  34. Shah, J. C., Sadhale, Y., Chilukuri, D. M. Cubic phase gels as drug delivery systems. Adv. Drug Deliver. Rev. 47, 229-250 (2001).
  35. Boyd, B. J., Whittaker, D. V., Khoo, S. M., Davey, G. Lyotropic liquid crystalline phases formed from glycerate surfactants as sustained release drug delivery systems. Int. J. Pharm. 309, 218-226 (2006).
  36. Drummond, C. J., Fong, C. Surfactant self-assembly objects as novel drug delivery vehicles. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 4, 449-456 (1999).
  37. Zhao, X. Y., Zhang, J., Zheng, L. Q., Li, D. H. Studies of cubosomes as a sustained drug delivery system. J. Dispersion Sci. Technol. 25, 795-799 (2004).
  38. Malmsten, M. Phase transformations in self-assembly systems for drug delivery applications. J. Dispersion Sci. Technol. 28, 63-72 (2007).
  39. Sadhale, Y., Shah, J. C. Stabilization of insulin against agitation-induced aggregation by the GMO cubic phase gel. Int. J. Pharm. 191, 51-64 (1999).
  40. Amar-Yuli, I., Azulay, D., Mishraki, T., Aserin, A., Garti, N. The role of glycerol and phosphatidylcholine in solubilizing and enhancing insulin stability in reverse hexagonal mesophases. J. Colloid Interface Sci. 364, 379-387 (2011).
  41. Rappolt, M., Leitmannova Liu, A. . Advances in planar lipid bilayers and liposomes. 5, 253-283 (2006).
  42. Rappolt, M., Cacho-Nerin, F., Morello, C., Yaghmur, A. How the chain configuration governs the packing of inverted micelles in the cubic Fd 3 m-phase. Soft Matter. 9, 6291-6300 (2013).
  43. Kulkarni, C. V., Wachter, W., Iglesias-Salto, G., Engelskirchen, S., Ahualli, S. Monoolein: a magic lipid?. Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 3004-3021 (2011).
  44. Yaghmur, A., de Campo, L., Sagalowicz, L., Leser, M. E., Glatter, O. Emulsified Microemulsions and Oil-Containing Liquid Crystalline Phases. Langmuir. 21, 569-577 (2005).
  45. Kulkarni, C. V., Glatter, O., Nissim, G. Ch. 6. Self-Assembled Supramolecular Architectures: Lyotropic Liquid Crystals.Surface and Interfacial Chemistry. , (2012).
  46. Salonen, A., Muller, F. O., Glatter, O. Internally Self-Assembled Submicrometer Emulsions Stabilized by Spherical Nanocolloids: Finding the Free Nanoparticles in the Aqueous Continuous Phase. Langmuir. 26, 7981-7987 (2010).
  47. Guillot, S., Bergaya, F., de Azevedo, C., Warmont, F., Tranchant, J. F. Internally structured pickering emulsions stabilized by clay mineral particles. J. Colloid Interface Sci. 333, 563-569 (2009).
  48. Muller, F., Salonen, A., Glatter, O. Monoglyceride-based cubosomes stabilized by Laponite: Separating the effects of stabilizer, pH and temperature. Colloids Surf., A. 358, 50-56 (2010).
  49. Salonen, A., Muller, F. O., Glatter, O. Dispersions of Internally Liquid Crystalline Systems Stabilized by Charged Disklike Particles as Pickering Emulsions: Basic Properties and Time-Resolved. Langmuir. 24, 5306-5314 (2008).
  50. Gaunt, N. P., Patil-Sen, Y., Baker, M. J., Kulkarni, C. V. Carbon nanotubes for stabilization of nanostructured lipid particles. Nanoscale. 7, 1090-1095 (2015).
  51. Pickerings, S. U. Emulsions. J. Chem. Soc. 91, (2001).
  52. Ramsden, W. Separation of Solids in the Surface-Layers of Solutions and ‘Suspensions’ (Observations on Surface-Membranes, Bubbles, Emulsions, and Mechanical Coagulation). — Preliminary Account. Proceedings of the Royal Society of London. 72, 156-164 (1903).
  53. Lin, Y., et al. Advances toward bioapplications of carbon nanotubes. J. Mater. Chem. 14, 527-541 (2004).
  54. Saito, N., et al. Safe Clinical Use of Carbon Nanotubes as Innovative Biomaterials. Chem. Rev. 114, 6040-6079 (2014).
  55. Pulskamp, K., Diabate, S., Krug, H. F. Carbon nanotubes show no sign of acute toxicity but induce intracellular reactive oxygen species in dependence on contaminants. Toxicol. Lett. 168, 58-74 (2007).
  56. Smart, S. K., Cassady, A. I., Lu, G. Q., Martin, D. J. The biocompatibility of carbon nanotubes. Carbon. 44, 1034-1047 (2006).
  57. Colvin, V. L. The potential environmental impact of engineered nanomaterials. Nat. Biotechnol. 21, 1166-1170 (2003).
  58. Firme, C. P., Bandaru, P. R. Toxicity issues in the application of carbon nanotubes to biological systems. Nanomed-Nanotechnol. 6, 245-256 (2010).
  59. Haddon, R. C. Carbon nanotubes. Accounts Chem. Res. 35, 997-997 (2002).
  60. Kapralov, A. A., et al. Adsorption of Surfactant Lipids by Single-Walled Carbon Nanotubes in Mouse Lung upon Pharyngeal Aspiration. Acs Nano. 6, 4147-4156 (2012).
  61. Wallace, E. J., Mark, S. P. S. Carbon nanotube self-assembly with lipids and detergent: a molecular dynamics study. Nanotechnology. 20, 045101 (2009).
  62. George, R. B. Chest medicine: essentials of pulmonary and critical care medicine. Lippincott Williams & Wilkins. , (2005).
  63. Monteiro-Riviere, N. A., Nemanich, R. J., Inman, A. O., Wang, Y. Y., Riviere, J. E. Multi-walled carbon nanotube interactions with human epidermal keratinocytes. Toxicol. Lett. 155, 377-384 (2005).
  64. Shvedova, A., et al. Exposure to carbon nanotube material: assessment of nanotube cytotoxicity using human keratinocyte cells. J. Toxicol. Env. Heal. A. 66, 1909-1926 (2003).
  65. Jia, G., et al. Cytotoxicity of carbon nanomaterials: single-wall nanotube, multi-wall nanotube, and fullerene. Environ. Sci. Technol. 39, 1378-1383 (2005).
  66. Sato, Y., et al. Influence of length on cytotoxicity of multi-walled carbon nanotubes against human acute monocytic leukemia cell line THP-1 in vitro and subcutaneous tissue of rats in vivo. Mol. BioSyst. 1, 176-182 (2005).
  67. Bottini, M., et al. Multi-walled carbon nanotubes induce T lymphocyte apoptosis. Toxicol. Lett. 160, 121-126 (2006).
  68. Cui, D., Tian, F., Ozkan, C. S., Wang, M., Gao, H. Effect of single wall carbon nanotubes on human HEK293 cells. Toxicol. Lett. 155, 73-85 (2005).
  69. Huang, T., Toraya, H., Blanton, T., Wu, Y. X-ray powder diffraction analysis of silver behenate, a possible low-angle diffraction standard. J. Appl. Crystallogr. 26, 180-184 (1993).
  70. Bokobza, L., Zhang, J. Raman spectroscopic characterization of multiwall carbon nanotubes and of composites. Express Polym. Lett. 6, 601-608 (2012).
  71. Zhao, Q., Wagner, H. D. Raman spectroscopy of carbon-nanotube-based composites. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A -Math. Phys. Eng. Sci. 362, 2407-2424 (2004).
  72. Douroumis, D., Fatouros, D. G., Bouropoulos, N., Papagelis, K., Tasis, D. Colloidal stability of carbon nanotubes in an aqueous dispersion of phospholipid. Int. J. Nanomed. 2, 761-766 (2007).
  73. Worthington, R. J., Melander, C. Combination approaches to combat multidrug-resistant bacteria. Trends Biotechnol. 31, 177-184 (2013).

Tags

Carbon NanotubesLipid ParticlesSelf-assemblyEmulsionNanostructureSurfactantSonicationDimodan UPhytantriolF127Hydroxyl-functionalized CNTsCarboxyl-functionalized CNTs

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Patil-Sen, Y., Sadeghpour, A., Rappolt, M., Kulkarni, C. V. Facile Preparation of Internally Self-assembled Lipid Particles Stabilized by Carbon Nanotubes. J. Vis. Exp. (108), e53489, doi:10.3791/53489 (2016).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image