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Artículo de método

Síntesis de nanopartículas de oro liposomas Integrado fotosensible y la medición de su microburbujas cavitación al pulso láser de excitación

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DOI:

10.3791/53619

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24 de febrero de 2016

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En este artículo

Resumen

Este protocolo describe un método de preparación sencilla para nanopartículas de oro liposomas fotosensible integrado con los materiales disponibles en el mercado. También muestra cómo medir el proceso de cavitación de las microburbujas de los liposomas sintetizados en el tratamiento de láser pulsado.

Resumen

Las nanopartículas fotosensibles (NPs) han recibido considerable atención debido a su potencial para proporcionar control espacial, temporal y de dosis sobre la liberación del fármaco. Sin embargo, la mayoría de las tecnologías pertinentes aún están en proceso de desarrollo y las clínicas no pueden obtenerlas. Aquí, describimos una fabricación fácil de estas NPs foto-sensibles con NPs de oro disponibles comercialmente y liposomas termo-sensibles. La calceína se utiliza como fármaco modelo para evaluar la eficiencia de la encapsulación y el perfil cinético de liberación tras la estimulación de calor/luz. Finalmente, demostramos que esta liberación fotoactivada se debe a la ruptura de la membrana causada por la cavitación de microburbujas, que se puede medir con hidrófono.

Introducción

La posibilidad de desencadenar la liberación del fármaco mediante estímulos externos es una forma atractiva para entregar los medicamentos en las modas espacialidad, temporalidad y dosificación controlada con especificidad maximizada y efectos adversos mínimos. Entre una amplia gama de sistemas exógenos estímulos que responden (la luz, el campo magnético, ultrasonido, radiación de microondas), plataformas de luz provocada son atractivos, debido a su carácter no invasivo, la sencillez y la adaptabilidad en las clínicas. 1 Una amplia investigación en la última década ha proporcionado una variedad de tecnologías de plataforma, como el oro responsables del inf....

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Protocolo

1. Preparación

  1. Limpias redondo de 100 ml matraces de fondo utilizando agua regia (1 parte de ácido nítrico concentrado (HNO 3) y 3 partes de ácido clorhídrico concentrado (HCl)) y lavar los frascos con agua DI. Autoclave los frascos y se secan en un horno de aire caliente a 100 ° C durante 15 minutos. Envolver y almacenar los frascos estériles hasta su uso.
  2. Esterilizar el conjunto de mini-extrusora de mano utilizando etanol al 70%.
  3. Encienda el evaporador rotatorio y ajustar la temperatura del baño de agua caliente y la torre de refrigeración a 37 ° C y 4 ° C, respectivamente.
  4. Preparar 60 mM de calceína solución madr....

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Resultados

Los liposomas se prepararon usando una técnica de hidratación de película delgada convencional con DPPC, MPPC y DSPE-PEG2000 en una relación molar de 86: 10: 4 o 7,95: 0,65:. 1,39 mg / ml 12 El tamaño de Au NPs es crítica para determinar la luz para calentar la eficiencia de conversión durante el siguiente experimento de excitación láser. Más pequeño es el tamaño de Au PN, mayor es la eficiencia de transducción. 13 Por lo tanto 5 nm Au PN, las muestras más pequeñas .......

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Discusión

hidratación de película delgada es el método convencional para la preparación de liposomas. disolventes orgánicos (cloroformo en este caso) se utilizó por primera vez para disolver los lípidos y luego se retiraron en un evaporador rotatorio a 37 ° C para generar una fina película lipídica en el matraz. Esta película de lípido se hidrató con la solución acuosa que contiene 60 mM de calceína y 5 nm Au NPs. Durante el proceso de hidratación, la temperatura se mantuvo alrededor de 50 ° C y el matraz se agita constantemente .......

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Divulgaciones

No hay conflicto de intereses se declaran.

Agradecimientos

Este trabajo fue parcialmente apoyado por los Fondos de Investigación Académica de nivel 1 por Singapur Ministerio de Educación (RG 64/12 al CX) y el Instituto NTU-Noroeste de Nanomedicina.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
1,2-Dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina (DPPC)Avanti Polar Lipids (Alabama, EE. UU.)850355PPolvo, almacenar a -20 & grados; C
1-palmitoil-2-hidroxi-sn-glicero-3-fosfocolina (MPPC)Avanti Polar Lipids (Alabama, EE. UU.)855675PPolvo, almacenar a -20 & grados; C
1,2-distearoyl-sn-glicero-3-fosfoetanol-amina-N-[metoxi(polietilenglicol)-2000] (sal de amonio) (DSPE-PEG2000)Avanti Polar Lipids (Alabama, EE. UU.)880120PPolvo, almacenar a -20 & grados;
C Nanopartículas de OroSigma Aldrich752568-100mL5  partículas de nm, estabilizadas a 0,1  mM PBS
CalceinSigma AldrichC0875-10g60  mM, pH 7,4 (ajustado con NaOH)
solución salina tamponada con fosfato (PBS)Sigma AldrichP54930,1 mM, pH 7,4
Agua bidestiladaSistema
Triton X100   Sigma, Ciencias de la VidaX-100Para interrumpir los liposomas para calcular la encapsulación total
Rotavapor   Buchi (Suiza)R 210Utilizado para la preparación de lipososmo
Baño calefactorBuchi (Suiza)B 491Utilizado para la preparación de lipososmo
Controlador de vacío   Buchi (Suiza)V-850Utilizado para la preparación de lipososmo
Bomba de vacíoBuchi (Suiza)V-700Utilizado para la preparación de lipososmo
Baño de recirculación con controlador de temperaturaPolyscienceUtilizado para la preparación de lipososmo
Conjunto de miniextrusora con bloque calefactor Avanti Polar Lipids (Alabama, EE. UU.)610000Utilizado para la extrusión de liposomas
Jeringas, 1,000 μ lAvanti Polar Lipids (Alabama, EE. UU.)610017utilizado para la extrusión de liposomas Membrana de
filtro de policarbonato, 200   nmWhatmann800281Se utiliza para la extrusión de liposomas
Soporte de filtroAvanti Polar Lipids (Alabama, EE. UU.)610014Se utiliza para la extrusión de liposomas
PD 10 Desalinización de culomas, medio Sephadex G-25GE Healthcare, Ciencias de la vida17-0851-01Se utiliza para purificar los liposomas
Centrífuga   Centrífugas de laboratorio Sigma3K30Se utilizan para concentrar la solución liposomal 
RotorSigma19777-HSe utiliza para concentrar la solución liposomal 
Zetasizer   Nano ZS MalvernSe utiliza para la determinación del tamaño del liposoma y el zetapotencial
Espectrofotómetro UV-VisibleShimadzuUV-2450Se utiliza para medir la absorbancia de las muestras
Espectrofluorómetro fluorescente   Molecular DevicesSpectraMax M5Se utiliza para medir la emisión de fluorescencia de las muestras
Nd:YAG LaserNewWave Research532 nm; Potencia máxima: 17  Mj; Ancho: 406  NSEC; Se utiliza para la irradiación de muestras
HidrófonoHNR ONDAHNR-10001 mm de diámetro y sensibilidad de 450 nV / Pa, rango de frecuencia de trabajo adecuado: 0.25-10  MHz; Calibración: 50  mV/Bar; Se utiliza para medir las señales acústicas
Osciloscopio digitalLECORY - Wave Runner 64Xi-AFrecuencia: 600 MHz; Frecuencia de muestreo máxima: 10   Gs/seg (a dos canales); Se utiliza para registrar las señales acústicas medidas
de purificación de agua Millipore Milli-DI de

Referencias

  1. McCoy, C. P., et al. Triggered drug delivery from biomaterials. Expert Opin. Drug Deliv. 7 (5), 605-616 (2010).
  2. Yavuz, M. S., et al. Gold nanocages covered by smart polymers for controlled release with near-infrared light. Nat. Mater. 8

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