Fabbricazione e consegna della droga Applicazioni di seta nanoparticelle

Sommario

Le nanoparticelle stanno emergendo sistemi di drug delivery come promettenti per una vasta gamma di indicazioni. Qui, descriviamo un metodo semplice ma potente per la produzione di nanoparticelle di seta con reverse engineering di seta Bombyx mori. Queste nanoparticelle di seta possono essere facilmente caricati con un carico utile terapeutica e successivamente esplorato per le applicazioni di consegna della droga.

Abstract

Seta è un biopolimero promettente per applicazioni biomediche e farmaceutiche per la sua eccellente proprietà meccaniche, biocompatibilità e biodegradabilità, nonché la sua capacità di proteggere e successivamente rilasciare il suo payload in risposta a un trigger. Mentre la seta può essere formulato in vari formati materiali, le nanoparticelle di seta stanno emergendo sistemi di drug delivery come promettenti. Pertanto, questo articolo tratta le procedure per bachi da seta ingegneria inversa per produrre una soluzione di seta rigenerata che può essere utilizzato per generare nanoparticelle seta stabili. Queste nanoparticelle sono successivamente caratterizzati, droga caricata ed esplorato come un potenziale sistema di somministrazione di farmaci anticancro. In breve, bozzoli di seta sono reverse engineering prima dai sgommatura bozzoli, seguita da dissoluzione di seta e pulire, per produrre una soluzione acquosa di seta. Successivamente, la soluzione seta rigenerato viene sottoposto ad nanoprecipitation per produrre nanoparticelle seta - un metodo semplice ma potenteche genera le nanoparticelle uniformi. Le nanoparticelle di seta sono caratterizzati secondo la loro dimensione, potenziale zeta, morfologia e stabilità in mezzi acquosi, come pure la loro capacità di intrappolare un payload chemioterapico e uccidere cellule di carcinoma mammario umano. Nel complesso, la metodologia descritta produce nanoparticelle di seta uniformi che possono essere facilmente esplorato per una miriade di applicazioni, tra cui il loro uso come un potenziale nanomedicina.

Introduzione

sistemi di drug delivery di dimensioni nanometriche sono spesso utilizzati per controllare rilascio del farmaco e per fornire un insieme diversificato di payload terapeutici - per esempio, le proteine, peptidi e piccole droghe peso molecolare - per colpire le cellule e tessuti. Questi carichi terapeutiche sono spesso incorporati in vari trasportatori di farmaci macromolecolari, come liposomi, polimeri solubili in acqua (compresi i dendrimeri), e micro- e nanoparticelle ^1. Nanoparticelle (tipicamente in una gamma di dimensioni di 1 nm a 1000 nm) sono ampiamente esplorati come portatori potenziali di droga, in particolare per la somministrazione di farmaci a....

Protocollo

1. Preparazione di una soluzione seta reverse engineering da Bombyx mori Bozzoli

NOTA: Questa metodologia si basa su protocolli descritti altrove ^12,27.

1. Tagliare 5 g di bozzoli secchi con le forbici in 5 mm x 5 mm pezzi. Rimuovere eventuali strati sporchi.
2. Pesare 4,24 g di carbonato di sodio e aggiungere cautela per 2 L di acqua distillata bollente.
   NOTA: Questo produce una soluzione di carbonato 0,02 M di sodio.
3. Aggiungere i pezzi Cocoon taglio alla soluzione di carbonato di sodio bollente e fate bollire per 60 minuti per degum le fibre di seta. Mescolare di tanto in tanto la seta per garantire un tra....

Risultati

I dati sono stati analizzati statisticamente come descritto in precedenza ^17. t-test di Student è stato utilizzato per coppie di campioni e analisi della varianza ad una via (ANOVA) seguita da confronto multiplo di Bonferroni test post hoc per campioni multipli. Un asterisco indica la significatività statistica come segue: * P <0.05 e ** P <0.001. Tutti i dati sono presentati come valori medi ± deviazione standard (SD) e i numeri tra parentesi indicano il numero di esper.......

Discussione

Vari metodi sono disponibili per la produzione di nanoparticelle di seta, tra cui alcol polivinilico miscelazione ^20, essiccazione a spruzzo ^21, salatura fuori ^22, microdot capillare stampa ^23, supercritica CO ₂ precipitazioni ²⁴ e nanoprecipitation ^16,25 (rivisto in riferimento ^26). Tuttavia, nanoprecipitation, grazie alla sua semplicità generale, è la tecnica più diffusa per la generazione di nanoparticelle seta. Pertanto, lo scopo.......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Acetone	VWR International, Radnor, PA, USA	20066.33
Essiccatore automatizzato per punti critici	Leica Microsystems, Wetzlar, Germania	EM CPD300
Bilanciamento	Mettler Toledo, Greifensee, Svizzera	NewClassic MS
Micropiastra in polistirene nero, 96 pozzetti	Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA	3991
Capillare cella (DTS 1070)	Malvern Instrument, Worcestershire, Regno Unito	DTS107
Disco adesivo in carbonio	Agar Scientific, Essex, Regno Unito	Centrifuga G3347N
	Hermle Labortechnik, Wehingen, Germania	Z323K
	Beckman Coulter, Brea, CA, Stati Uniti	Avanti J-E, Rotore: J20
Centrifuga	Beckman Coulter, Brea, CA, USA	Optima L-70K, Rotore: 50,2 Ti, Adattatore 303392
Coater, basso vuoto	Leica Microsystems, Wetzlar, Germania	EM ACE200
Cuvette, polistirene, monouso	Fisher Scientific, Waltham, MA, USA	FB55147
Doxorubixin	LC Laboratories, Boston, MA, USA	Pipettaggio elettronico D4000
, Easypet	Eppendorf, Amburgo, Germania	N/A
FE-SEM	Hitachi High-Technologies, Krefeld, Germania	SU6600
Siero fetale bovino	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	16000-044
Liofilizzatore	Martin Christ, Osterode, Germania	Epsilon 2-4
Bozzoli di seta Bombyx mori inattivati a caldo	Tajima Shoji, Kanagawa, Giappone	N/A
Piastra riscaldante con agitatore	Bibby Scientific, Stanffordshire, Regno Unito	US 152
Incubatore	Memmert, Schwabach, Germania	INB 200
Insulina, ricombinante umano, soluzione di zinco	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	12585-014
Bromuro di litio	Acros Organics, Geel, Belgio	AC199870025
MDA-MB-231	ATCC, Manassas, VA, U.S.A	N/A
Micropipette e puntali	Eppendorf, Amburgo, Germania	N/A
Lettore di micropiastre	Molecular devices, Sunnyvale, CA, USA	SpectraMax M5
Oak Ridge, 50 ml	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	N/A
Provetta in policarbonato a parete spessa open-top, 4 ml	Beckman Coulter, Brea, CA, USA
Penicilina/streptomicina	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	15140-122
RPMI medium	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	11875-093
Pipette sierologiche, 5 ml	Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA
Wafer di silicone	Agar Scientific, Essex, UK	G3391
Cassette per dialisi Slide-A-Lyzer, 3,5K MWCO, 15 ml	Thermo Scientific, Waltham, MA, USA	87724
Carbonato di sodio anidro	Fisher Scientific, Waltham, MA, USA	S/2840/62
Stub di campioni per SEM	Agar Scientific, Essex, Regno Unito	G301
	Bandelin, Berlino, Germania	Sonoplus HD 2070
Micropiastra trasparente UV, 96 pozzetti	Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA	3635
Vortex	IKA, Staufen, Germania	Genius 3
Zetasizer	Malvern Instrument, Worcestershire, Regno Unito	Nano ZS
Zetasizer Software versione 7.11		Software DLS
Micro Modulyo	Sistema di	liofilizzazione	230

Centrifuga Provette per centrifuga ad alta velocità 355645 Omogeneizzatore ad ultrasuoni Thermo Fisher