Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

تطبيقات تصنيع وتسليم المخدرات من النانوية الحرير

doi: 10.3791/54669 Published: October 8, 2016

Summary

النانوية ونظم تسليم المخدرات بأنها واعدة في الظهور لمجموعة واسعة من المؤشرات. هنا، نحن تصف طريقة بسيطة لكنها قوية لتصنيع الجسيمات النانوية الحرير باستخدام الهندسة العكسية الحرير دودة القز. هذه الجسيمات النانوية الحرير يمكن تحميلها بسهولة مع حمولة العلاجية واستكشاف في وقت لاحق لتطبيقات تسليم المخدرات.

Abstract

الحرير هو البوليمر الحيوي الواعد للتطبيقات الطبية والأدوية بسبب المتميز الميكانيكية خصائص، توافق مع الحياة والتحلل البيولوجي، وكذلك قدرتها على حماية وبعد الإفراج حمولتها ردا على الزناد. في حين الحرير يمكن صياغتها في أشكال مختلفة المادية، الجسيمات النانوية الحرير ونظم تسليم المخدرات بأنها واعدة في الظهور. لذلك، تغطي هذه المقالة الإجراءات لعكس شرانق الحرير الهندسة أن تسفر عن حل الحرير مجدد التي يمكن استخدامها لتوليد الجسيمات النانوية الحرير مستقرة. وتتميز هذه الجسيمات النانوية في وقت لاحق، المخدرات تحميل واستكشاف كنظام مضاد للسرطان تسليم المخدرات المحتملين. لفترة وجيزة، وعكس هندستها شرانق الحرير لأول مرة عن طريق إزالة الصمغ الشرانق، يليه حل الحرير، وتنظيف، لتسفر عن حل الحرير المائي. بعد ذلك، يتعرض الحل الحرير مجدد لnanoprecipitation لانتاج النانوية الحرير - طريقة بسيطة ولكنها قويةالذي يولد النانوية موحدة. تتميز النانوية الحرير وفقا لحجمها، وإمكانات زيتا، مورفولوجيا والاستقرار في الأوساط المائية، فضلا عن قدرتها على إيقاع حمولة العلاج الكيميائي وقتل خلايا سرطان الثدي البشرية. وعموما، فإن المنهجية المبينة غلة النانوية الحرير موحدة التي يمكن استكشافها بسهولة لعدد لا يحصى من التطبيقات، بما في ذلك استخدامهم لالنانوي المحتملين.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

وغالبا ما تستخدم أنظمة توصيل الدواء نانو الحجم للسيطرة على الافراج عن المخدرات وتقديم مجموعة متنوعة من الحمولات العلاجية - على سبيل المثال، والبروتينات، والببتيدات والصغيرة المخدرات الوزن الجزيئي - لاستهداف الخلايا والأنسجة. وغالبا ما يتم تضمين هذه الحمولات العلاجية في مختلف شركات الدواء الجزيئات، مثل الجسيمات الشحمية، والبوليمرات للذوبان في الماء (بما في ذلك dendrimers)، والمتناهية الصغر والنانوية 1. ويجري استكشاف النانوية (عادة في نطاق حجم 1 نانومتر إلى 1000 نانومتر) على نطاق واسع ناقلات المخدرات المحتملة، ولا سيما بالنسبة للسرطان تسليم المخدرات 2. وقد حفزت تطبيق ناجح لAbraxane (120 النانوية على أساس الزلال الحجم نانومتر محملة باكليتاكسيل) في الممارسة السريرية الروتينية 3 الميدان، بحيث العديد من الجسيمات النانوية لتسليم المخدرات تدخل الآن التجارب السريرية 4. تظهر الأورام الصلبة عموما الفقراء التصريف اللمفاوي ويكون الأوعية الدموية الراشحة وهو ما يعني أن نanoparticles تصل إلى 200 نانومتر سوف تكون مستهدفة بشكل سلبي لهذه الأورام بعد الحقن الوريدي. وتسمى هذه الظاهرة التي تستهدف السلبي نفاذية تعزيز والاستبقاء (EPR) تأثير وذكرت لأول مرة في عام 1986 5. تأثير EPR يمكن أن يؤدي إلى زيادة 50- إلى 100 أضعاف في تركيزات المخدرات داخل المكروية ورم لجرعة دواء معين عندما يتم تسليم حمولة المخدرات باستخدام نهج الناقل المخدرات الجزيئات وليس خال من المخدرات دون الناقل. النانوية محملة المخدرات المصممة للسرطان تسليم المخدرات لديهم للوصول إلى المكروية الورم وغالبا ما يجب أن تدخل حجرة داخل الخلايا المحددة، عادة عن طريق امتصاص التقامي، لالمخدرات لتحقيق التأثير العلاجي المطلوب في 3. النانوية المصممة لتسليم المخدرات داخل الخلايا تستغل الإلتقام كبوابة إلى الخلية وكذلك طريقا للتغلب على آليات المقاومة للأدوية. وغالبا ما تكون مصممة الافراج المخدرات من الجسيمات النانوية خصيصا لسccur في الجسيمات الحالة (أي lysosomotropic تسليم المخدرات) 6 حيث استجابة درجة الحموضة الناقل جسيمات متناهية الصغر (الليزوزومية الرقم الهيدروجيني حوالي 4.5) يمكن أن تكون بمثابة الزناد لإطلاق سراح المخدرات أو الليزوزومية الانزيمات التي تحرير حمولة من الناقل 7.

العديد من فئات مختلفة من المواد يمكن استخدامها لتوليد الجسيمات النانوية (على سبيل المثال، والمعادن والعديد من المواد العضوية وغير العضوية). ومع ذلك، البوليمرات الحيوية ومواد جذابة كما لما لها من توافق مع الحياة المعروفة، التحلل البيولوجي وسمية منخفضة 8 في الظهور. ويجري استكشاف العديد من البوليمرات الحيوية، بما في ذلك الزلال، الجينات، الشيتوزان والحرير. من هذه، برزت الحرير كمنافس واعدة للتنمية في نظم تسليم المخدرات 9. ويتم إنتاج الحرير من أنواع مختلفة من قبل عدد من المفصليات، بما في ذلك العناكب (على سبيل المثال، clavipes Nephila) ودودة القز (على سبيل المثال، دودة القز). ويستخدم الحرير دودة القز أكثر بكثير EXTENsively من حرير العنكبوت لدودة القز والمستأنسة تماما، وبالتالي الحرير لها يمثل مادة انطلاق استنساخه. دودة القز الحرير هو إدارة الغذاء والدواء (FDA) وافقت المواد للاستخدام البشري، وخاصة كمادة خياطة. أنه يحتوي على سجل السلامة قوية في البشر وكما هو معروف أن تتحلل في الجسم الحي 10. الملف الشخصى تدهور الحرير يمكن أن يكون ضبطها بما يتراوح بين ساعة (انخفاض البلورية الحرير) لمدة 12 شهرا أو أكثر (عالية البلورية الحرير). نواتج تحلل الحرير غير سامة واستقلاب في الجسم 10. هيكل الحرير يضفي القدرة على ربط الصغيرة المركبات ذات الوزن الجزيئي والأدوية البروتينية الجزيئات 11، مما يجعلها مادة جيدة لإطلاق سراح المخدرات التي تسيطر عليها. الأدوية البروتينية (على سبيل المثال، والأجسام المضادة) عرضة لتمسخ، والتجميع، انشقاق بروتين وتطهير من قبل النظام المناعي. ومع ذلك، والحرير استقرار البروتينات العلاجية ويرجع ذلك إلى قدرة التخزين المؤقت لإعادة nanocrystalline لهااملناطق وقدرته على تكييف محتوى الماء في المقياس النانوي 11. هذه الميزات الفريدة توفر الحماية المادية والحد من التنقل حمولة 11 وعادة لا ينظر مع البوليمرات (الحيوية) الأخرى. العديد من أجهزة التوصيل المضادة للسرطان المخدرات، على سبيل المثال الهلاميات المائية القائمة على الحرير 12 والأفلام 13-15 والجسيمات النانوية 16،17، والآن وضعت لاستغلال هذه الميزات (إعادة النظر في المراجع 18،19)

هنا، تميزت النانوية الحرير من خلال تحديد حجمها ورسوم على إطار زمني ممتد. دوكسوروبيسين، وهو دواء مضاد للسرطان ذات الصلة سريريا، وكان يستخدم كدواء نموذج للدراسات تحميل المخدرات والسمية الخلوية في الخلايا السلبية ثلاثية الثدي البشري السرطان الذين يعالجون النانوية الحرير محملة المخدرات.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. إعداد الحل الحرير هندستها العكسية من دودة القز الشرانق

ملاحظة: تعتمد هذه المنهجية على البروتوكولات المذكورة في أماكن أخرى 12،27.

  1. قطع 5 غرام من الشرانق المجففة مع مقص إلى 5 مم × 5 مم قطعة. إزالة أي طبقات المتسخة.
  2. وزن من 4.24 غرام من كربونات الصوديوم وإضافة هذا بعناية إلى 2 لتر من الماء المغلي المقطر.
    ملاحظة: هذا ينتج حلا كربونات الصوديوم 0.02 M.
  3. تضاف قطع قطع شرنقة إلى الغليان حل كربونات الصوديوم وتغلى لمدة 60 دقيقة إلى degum ألياف الحرير. تحريك الحرير في بعض الأحيان لضمان تجهيز العينات متجانسة.
  4. إزالة الحرير degummed وتغسل مع 1 لتر من الماء المقطر لمدة 20 دقيقة. كرر الخطوة الغسيل 3 مرات على الأقل.
  5. إزالة الحرير غسلها والضغط عليها بشكل جيد لإزالة السائل الزائد ثم فك / سحب الحرير باليد. وضع الحرير غير مقيدة في غطاء الدخان في الهواء بين عشية وضحاها الجافة. هذا ينتج عادة 3.6 غرام من الصورة degummedالألياف أمثاله.
  6. في اليوم التالي، تزن من 5 غرام ألياف الحرير degummed المجفف في الهواء وحزمة الحرير بإحكام في الجزء السفلي من دورق 50 مل.
  7. إعداد 9.3 حل M LiBr جديدة. حل ألياف الحرير في LiBr باستخدام 1 غرام الحرير إلى نسبة 4 مل LiBr. تغطية عينة LiBr الحرير مع رقائق الألومنيوم لمنع التبخر والسماح الحرير لتذوب تماما عند 60 درجة مئوية. هذه الخطوة يستغرق فترة تصل إلى 4 ساعات، وساعدت من قبل التحريك من حين لآخر.
  8. الرطب كاسيت غسيل الكلى (الوزن الجزيئي قطع من 3500 دا) في الماء لمدة 5 دقائق. ضخ 15 مل الحل LiBr الحرير في غسيل الكلى كاسيت 15 مل واستخدام إبرة وحقنة لإزالة أي فقاعات الهواء.
  9. Dialyze ضد 1 لتر من الماء المقطر وتغيير الماء في 1 و 3 و 6 ساعات (أي 3 تغييرات في اليوم الأول) ومرة أخرى في صباح اليوم التالي والمساء (أي 2 التغيرات في اليوم الثاني)، ومرة أخرى في في صباح اليوم التالي (أي 1 التغير في اليوم الثالث).
  10. جمع soluti الحريرعلى من كاسيت لغسيل الكلى وأجهزة الطرد المركزي الحل لمدة 20 دقيقة في 5 درجة مئوية في 9500 ز س. استرداد طاف وتكرار هذه العملية مرتين الطرد المركزي أكثر.
  11. تحديد وزن زورق وزنها فارغة (W1) وإضافة 1 مل من محلول الحرير. تسجيل الوزن مرة أخرى (W2) ثم تجف العينة من خلال ترك القارب وزنها في 60 درجة مئوية خلال الليل. المقبل، وتحديد مجموع الوزن الجاف (W3) (الحرير المجفف وزنها قارب). تركيز على حل الحرير (ث / ت) هو:٪ = (W3-W1 / W2-W1) × 100.

2. إعداد النانوية الحرير من الحل الحرير عكس الهندسة

  1. إضافة 5٪ (ث / ت) حل الحرير قطرة قطرة إلى الأسيتون مع الحفاظ على> 75٪ (ت / ت) حل الأسيتون. على سبيل المثال، إضافة 9 مل من 5٪ (ث / ت) قطرة قطرة حل الحرير (10 ميكرولتر / انخفاض بمعدل 50 قطرات / دقيقة) إلى 34 مل الأسيتون.
  2. أجهزة الطرد المركزي يعجل في 48000 x ج لمدة 2 ساعة في 4 درجات مئوية.
  3. نضح طاف و resuspend بيليتي في الماء المقطر عن طريق طرد أولا بيليه مع ملعقة ثم إضافة 20 مل من الماء المقطر. استخدام نصائح الماصة لإزالة بيليه من الملعقة. بعد vortexing لمدة 20 ثانية تليها دورتين صوتنة باستخدام مسبار الموجات فوق الصوتية بنسبة 30٪ السعة لمدة 30 ثانية، أعلى حتى أنبوب الطرد المركزي لقدرة بالماء المقطر.
  4. كرر الطرد المركزي وخطوة إعادة تعليق مرتين على الأقل.
  5. Resuspend وبيليه في 6 مل من الماء المقطر، كما هو مفصل في 2.3 وتخزينها في 4 درجات مئوية حتى الاستخدام. لدراسات زراعة الخلايا، يمكن أن الأسهم جسيمات متناهية الصغر الحرير يكون غاما المشع 17.

3. تحديد الحرير الجسيمات النانوية تركيز

  1. النانوية الحرير أجهزة الطرد المركزي في 48000 x ج لمدة 2 ساعة في 4 درجات مئوية.
  2. جمع كل الجسيمات النانوية في 3 مل من الماء المقطر، تليها دورتين صوتنة بنسبة 30٪ السعة لمدة 30 ثانية.
  3. تقسيم الأسهم 3 مل من الجسيمات النانوية الحرير إلى 2 مل و 1 مل الكثير ونقل إلى العلاقات العامةالبريد الإلكتروني وزن 2 مل أنابيب. تسجيل الوزن الكلي للعينة 2 مل. تخزين 1 مل الكثير في 4 درجات مئوية حتى الاستخدام. وسوف تستخدم هذه العينة 1 مل لتوليد منحنى المعايرة.
  4. التقط تجميد ثم يجفد 2 مل جسيمات متناهية الصغر الحرير الكثير في مجفف تجميد بين عشية وضحاها. بعد تجميد التجفيف، reweigh أنبوب مل 2 وحساب كمية من الجسيمات النانوية الحرير (ملغ) التي كانت موجودة أصلا في العينة 2 مل.
  5. تمييع 1 مل الأسهم جسيمات متناهية الصغر الحرير مع الماء المقطر لتوليد منحنى المعايرة 5 نقاط (،04-7 ملغ / مل). تأكد من أن عينات لا يتجاوز الحد الأقصى الامتصاصية.
  6. تحديد الامتصاصية من كل تخفيف قياسي عند 600 نانومتر. من الأفضل القيام بذلك باستخدام الإعداد لوحة 96-جيدا. مؤامرة الامتصاصية مقابل التركيز (ملغ / مل) لمنحنى القياسية. ثم استخدام هذا المنحنى القياسي بشكل روتيني لتحديد تركيز الجسيمات النانوية الحرير في التعليق.

4. إعداد النانوية الحرير تحميل دوكسوروبيسين-

  1. حل 1.2 ملغ من حمض الهيدروكلوريك دوكسوروبيسين في 8 مل من الماء المقطر.
  2. ما يصل إلى 10 مل بالماء المقطر لانتاج مخزون العمل من 116 ميكروغرام / مل (0.2 مكرومول / مل).
  • إعداد النانوية الحرير تحميل دوكسوروبيسين-
    1. مزيج 2 مل من 0.2 مكرومول / حل دوكسوروبيسين مل مع 200 ميكرولتر من 10، 30 أو 50 ملغ / مل من الجسيمات النانوية الحرير في أنبوب 2 مل.
    2. احتضان تعليق الحرير دوكسوروبيسين في درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية) بين عشية وضحاها على خلاط الدورية.
    3. بعد ذلك، أجهزة الطرد المركزي تعليق الحرير دوكسوروبيسين في 194000 x ج لمدة 30 دقيقة. غسل النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين مع الماء المقطر وكرر هذا الإجراء مرتين أكثر.
    4. تجمع طاف ولاحظ الحجم الكلي (يتم استخدام هذه العينة لتحديد كفاءة التغليف).
    5. Resuspend والجسيمات النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين في الماء المقطر، بعيدا عن الضوء وتخزينها في 4 درجة مئوية الامم المتحدةسمسم الاستخدام.
  • تقرير من الكفاءة تغليف وتحميل المخدرات
    1. الماصة 200 ميكرولتر من طاف من الخطوة 4.2.4 الى وحة microtiter السوداء.
    2. استخدام قارئ صفيحة مضان لقياس مضان المرتبطة دوكسوروبيسين في وضع مضخم ثابت.
    3. تعيين الطول الموجي الإثارة إلى 485 الطول الموجي نانومتر، والانبعاثات إلى 590 نانومتر، وتسجيل القيم مضان.
    4. توليد منحنى دوكسوروبيسين المعايرة. يتم الحصول على ضمان قياسات مع إعدادات مماثلة أداة (أي مع وضع مضخم الثابتة). باستخدام منحنى المعايرة، وحساب تركيز دوكسوروبيسين في طاف جنبا إلى جنب. كرر هذا القياس في ثلاث تجارب مستقلة.
    5. استخدام المعادلة (1) لتحديد كفاءة التغليف:
      المعادلة 1
  • 5. توصيف نانو الحريرالجسيمات

    1. تقييم حجم وزيتا إمكانات طازجة ومخزنة النانوية الحرير.
      1. النانوية الحرير مخزن في الماء المقطر عند 4 درجة مئوية و 25 درجة مئوية.
      2. قياس حجم وزيتا إمكانات النانوية الحرير في أيام 0، 14 و 28 باستخدام ديناميكية تشتت الضوء (DLS). تعيين معاملات الانكسار إلى 1.33 لالماء المقطر و1.60 للبروتين 17. حساب أحجام الجسيمات مع برنامج واجهة المستخدم.
    2. تقييم المورفولوجية من النانوية الحرير من قبل المجهر الإلكتروني (SEM).
      1. وضع قرص لاصق الكربون على لكعب ووزارة شؤون المرأة وفي وقت لاحق إرفاق رقاقة السيليكون.
      2. تمييع النانوية الحرير إلى تركيز 1 ملغ / مل. ماصة 10 ميكرولتر من العينة على رقاقة السيليكون، وتجميد العينة في -80 درجة مئوية، ويجفد بين عشية وضحاها باستخدام نظام التجميد والتجفيف وفقا لتعليمات الشركة الصانعة.
      3. معطف العينة مع الذهب طبقة تصل إلى 20 نانومتر سميكةباستخدام منخفضة فراغ تفل المغطى.
        ملاحظة: تختلف إعدادات صك بين النماذج. النموذج المستخدم هنا هو مؤتمتة بالكامل وتعمل عن طريق سمك فقط.
      4. عينات صورة مع الميكروسكوب الالكتروني في 5 كيلو فولت والتكبير 40،000 أضعاف.

    6. في المختبر السمسة السيطرة وتحميل دوكسوروبيسين-النانوية الحرير

    1. بقاء الخلية بعد التعرض لالنانوية الحرير.
      1. ثقافة MDA-MB-231 الخلايا في RPMI 1640 مع 10٪ ت / ت FBS. لوحة الخلايا في نسيج الثقافة تعامل البوليسترين واحتضان في ترطيب 5٪ CO 2 الغلاف الجوي عند 37 درجة مئوية. ثقافة فرعية بشكل روتيني في 80٪ التقاء كل 2-3 أيام.
      2. لوحة MDA-MB-231 الخلايا في مناطق ذات كثافة من 2 × 10 4 خلية / سم 2 في لوحات 96-جيدا. السماح للخلايا لاسترداد بين عشية وضحاها.
      3. إضافة (ط) 0،001-1 ميكروغرام دوكسوروبيسين إنتشاري بحرية، (ب) 0،001-0،5 النانوية الحرير ملغ و 0.1 ملغ النانوية الحريرمحملة 0،001-1 دوكسوروبيسين ميكروغرام في لوحات 96-جيدا (الحجم النهائي 100 ميكرولتر لكل بئر).
      4. تحديد بقاء الخلية والنصف أقصى تركيز مثبط (IC 50) بإضافة (3- (4،5-dimethylthiazol-2-YL) بروميد -2،5-diphenyltetrazolium (MTT 5 ملغ / مل في برنامج تلفزيوني) في 72 ساعة. احتضان لمدة 5 ساعة، واستنزاف بعناية الآبار مع ماصة وحل formazan مع 100 ميكرولتر من ثنائي ميثيل سلفوكسيد. قياس الامتصاصية في 560 نانومتر. كرر هذا القياس في ثلاث تجارب مستقلة.
        ملاحظة: القيم الامتصاصية الضوابط غير المعالجة بمثابة القيمة المرجعية لبقاء الخلية 100٪.
    2. SEM من الخلايا المعرضة لالنانوية الحرير.
      1. البذور MDA-MB-231 الخلايا على coverslips الزجاج معقمة في مناطق ذات كثافة من 2 × 10 4 خلية / سم 2. السماح للخلايا لاسترداد بين عشية وضحاها. كشف الخلايا لظروف العلاج المطلوب لمدة 72 ساعة.
      2. إصلاح الخلايا مع 2٪ غلوتارالدهيد ت / ت في برنامج تلفزيوني لمدة 30 دقيقة، ويغسل مع ديالمياه هدأ مرتين، يذوى مع سلسلة الإيثانول، والنقطة الحرجة تجفيف العينات، كما هو مفصل في أماكن أخرى 28.
      3. تفل معطف العينات مع الذهب طبقة تصل إلى 20 نانومتر سميكة باستخدام منخفضة فراغ تفل المغطى.
        ملاحظة: تختلف إعدادات صك بين النماذج. النموذج المستخدم هنا هو مؤتمتة بالكامل وتعمل عن طريق سمك فقط.
      4. صورة العينات بواسطة SEM باستخدام تسارع الإلكترون من 5 كيلو فولت والتكبير 700 أضعاف.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

    وقد تم تحليل البيانات إحصائيا كما هو موضح سابقا (17). تم استخدام اختبار t للتلاميذ العينة أزواج وتحليل التباين الأحادي (ANOVA)، يليه مقارنة بونفيروني ومتعددة اللاحق اختبار لعينات متعددة. علامة النجمة يدل دلالة إحصائية على النحو التالي: * P <0.05 و** P <0.001. وتعرض البيانات كقيم يعني ± الانحراف المعياري (SD) والأرقام الواردة بين قوسين تشير إلى عدد من تجارب مستقلة.

    وقد أعد مجدد حل الحرير، وأضاف في وقت لاحق قطرة قطرة إلى الأسيتون لتوليد الجسيمات النانوية الحرير عبر nanoprecipitation (الشكل 1). أثمرت هذه الطريقة موحدة (مؤشر التشتت المتعدد: 0.1)، كروية، النانوية الحرير (106.5 نانومتر ± 1.1) مع الشحنة السطحية سلبي (-49.57 بالسيارات ± 0.6) (الشكلان 2 و 3). الحرير جسيمات متناهية الصغر الواحدوجرى تقييم القدرة في الماء لمدة تصل إلى 28 يوما عن طريق مراقبة حجم الجسيمات، وإمكانات زيتا والتشكل (الشكلان 2 و 3). خلال فترة التخزين لمدة 28 يوما، إما في 4 درجات مئوية أو 25 درجة مئوية، وقد لوحظ عدم حدوث تغير كبير في حجم الجسيمات، تهمة (الشكل 2) أو التشكل (الشكل 3).

    وقد استخدم دوكسوروبيسين كدواء نموذج العلاج الكيميائي ذات الصلة سريريا لتحميل المخدرات وفي دراسات السمية الخلوية في المختبر. واستخدمت ثلاثة تركيزات مختلفة جسيمات متناهية الصغر الحرير (10 و 30 و 50 ملغ / مل) لتقييم قدرة التحميل المخدرات من الجسيمات النانوية الحرير. كفاءة دوكسوروبيسين التغليف لمدة 10 و 30 و 50 ملغ / الجسيمات النانوية الحرير مل (أي، 2، 6 أو 10 ملغ من الحرير و 232 ميكروغرام من دوكسوروبيسين) كان 73 ± 2.2 و 87 ± 1.8 و 97 ± 0.2٪، على التوالي (الشكل 4A ). حجم الجسيمات وإمكانات زيتا من دوكسوروبيسين-لوتم قياس الجسيمات النانوية الحرير aded (10 ملغ) وبالمقارنة مع 10 ملغ الضوابط جسيمات متناهية الصغر الحرير. وقال إن حجم الجسيمات لن يتغير بعد تحميل الدواء (الشكل 4B)، في حين أن إمكانات زيتا من الجسيمات النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين انخفض بشكل كبير من 49.57 ± 0.6 فولت إلى 43.52 ± 0.37 بالسيارات (الشكل 4C).

    تم تقييم قدرة النانوية الحرير محملة المخدرات لتقديم دوكسوروبيسين وبعد ذلك قتل الخلايا السرطانية في المختبر. تعرضت سرطان الثدي البشرية MDA-MB-231 الخلايا النانوية الحرير، دوكسوروبيسين إنتشاري بحرية أو النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين. وجرى تقييم بقاء الخلية بعد فترة تعرض 72 ساعة. وكانت القيم IC 50 من دوكسوروبيسين إنتشاري بحرية والجسيمات النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين 0.48 ميكروغرام / مل و 0.24 ميكروغرام / مل على التوالي في حين أن جزيئات الحرير وIC 50> 5 ملغ / مل (الشكل 5A).عند تناول جرعات المخدرات ما يعادل 0.1 ميكروغرام، دوكسوروبيسين إنتشاري بحرية والجسيمات النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين تسبب انخفاض كبير في بقاء الخلية من 83 ± 11 و 65 ± 11٪، على التوالي (الشكل 5B). ومع ذلك، أظهر دوكسوروبيسين إنتشاري بحرية السمية الخلوية كبيرة أكبر من الجسيمات النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين. وقد تأكدت هذه القياسات الكمية التي كتبها التصوير SEM النوعي (الشكل 5C). هنا، أظهرت الثقافات السيطرة الكثافة الخلوية العالية والوسيطة غلبة MDA-MB-231 النمط الظاهري. أبديت ملاحظات مماثلة للثقافات تتعرض لالنانوية الحرير. ومع ذلك، ثقافات تتعرض لدوكسوروبيسين أظهرت النمط الظاهري مختلفة من الخلايا بشكل ملحوظ. في جرعة دوكسوروبيسين ما يعادلها، MDA-MB-231 خلايا تعامل مع دوكسوروبيسين إنتشاري بحرية والجسيمات النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين أظهرت انخفاضا كبيرا في أعداد الخلايا. وعلاوة على ذلك، كان العديد من الخلايا واسع جدا وانتشرت التشكل. الثقافات إكسبosed إلى النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين أظهرت أدلة على الجسيمات النانوية (والمجاميع الخاصة) المرتبطة غشاء البلازما (الشكل 5C).

    شكل 1
    الشكل 1: الخطوات الرئيسية لتوليد عكس هندستها حل الحرير والحرير النانوية أولا، صممت شرانق الحرير الاتجاه المعاكس من خلال قطع ثم إزالة الصمغ لهم لمدة 60 دقيقة (أي المغلي) لانتاج ألياف الحرير degummed. تذاب الألياف في 9.3 M LiBr ثم مدال ضد الماء لمدة 72 ساعة. يتم استخدام مائي 5٪ ث / حل الحرير الخامس لتوليد الجسيمات النانوية الحرير. إضافة قطرة قطرة من الحرير في الأسيتون يؤدي إلى nanoprecipitation الحرير. تغسل النانوية الحرير وجمع لاستخدامها لاحقا. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذاالشكل.

    الشكل 2
    الشكل 2: حجم وتوصيف تهمة النانوية الحرير حجم الجسيمات وزيتا المحتملة للجزيئات النانوية الحرير في 4 درجات مئوية و 25 درجة مئوية خلال 28 يوما. ± SD. وأشرطة الخطأ مخبأة داخل رمز المؤامرة عندما غير مرئية، ن = 3. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل (3)
    الرقم 3: تقييم جودة النانوية الحرير تخزينها في 4 درجة مئوية و 25 درجة مئوية خلال 28 يوما تم تصوير النانوية الحرير باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (شريط مقياس = 1 ميكرون). التنوير القائلبورصة عمان انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل (4)
    الشكل 4: توصيف الجسيمات النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين (دوكس-النيوكلوتايد) (A) تغليف الكفاءة من 232 ميكروغرام دوكسوروبيسين ردا على كميات مختلفة من الجسيمات النانوية الحرير (النيوكلوتايد)؛ 2 و 6 و 10 ملغ من الجسيمات النانوية الحرير. كفاءة التغليف لمدة 10 ملغ و 5 ملغ الجسيمات النانوية الحرير زيادة كبيرة بالمقارنة مع النانوية الحرير 2 ملغ. (ب) حجم الجسيمات و (C) زيتا المحتملة للجزيئات النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين مقارنة للسيطرة على الجسيمات النانوية الحرير (10 ملغ من الجسيمات النانوية الحرير). إحصائية تم تحديد فروق ذات دلالة إحصائية للأزواج العينة في اختبار t الطالب. تم تقييم عينات متعددة من قبل في اتجاه واحد أنوفا، تليها اختبار آخر مقارنة خاصة متعددة بونفيروني؛ و * P & #60، 0.05، ** P <0.001، ± SD. أشرطة الخطأ مخفية داخل-رمز المؤامرة عندما غير مرئية، ن = 3. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الرقم 5
    الرقم 5: في السمية الخلوية المختبر النانوية الحرير ومحملة دوكسوروبيسين النانوية الحرير في خلايا سرطان الثدي البشرية (أ) بقاء الخلية من MDA-MB-231 الخلايا بعد دورة العلاج 72 ساعة مع النانوية الحرير (النيوكلوتايد) (،01-5 ملغ. / مل). وكانت أحجام لكل بئر 100 ميكرولتر. (ب) بقاء الخلية من MDA-MB-231 الخلايا بعد دورة العلاج 72 ساعة مع النانوية الحرير 0.1 ملغ، 0.1 ميكروغرام من دوكسوروبيسين إنتشاري بحرية (دوكس) أو 0.1 ملغ من الجسيمات النانوية الحرير محملة 0.1 ميكروغرام من دوكسوروبيسين (دوكس-SNPS). وقد انخفضت بقاء الخلية إحصائيا بعد التعرض إلى 0.1 ميكروغرام من دوكسوروبيسين إنتشاري بحرية و 0.1 ملغ من الجسيمات النانوية الحرير محملة 0.1 ميكروغرام من دوكسوروبيسين عند مقارنة بالمجموعة الضابطة. الصور (C) ووزارة شؤون المرأة من MDA-MB-231 الخلايا المعرضة ل(ط) المتوسط (السيطرة)، (ب) النانوية 0.1 ملغ الحرير، (ج) 0.1 ميكروغرام من دوكسوروبيسين إنتشاري بحرية، و (د) النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين في جرعات أي ما يعادل (مقياس بار = 50 ميكرون). تم إجراء التحليل الإحصائي عن طريق ذات اتجاه واحد أنوفا يليها اختبار خاص بعد مقارنة عدة بونفيروني وNS = غير الهامة، * P <0.05، ** P <0.001، ± SD. أشرطة الخطأ مخفية داخل-رمز المؤامرة عندما غير مرئية، ن = 3. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

    هي الأساليب المختلفة المتاحة لإنتاج الجسيمات النانوية الحرير، بما في ذلك الكحول البولي فينيل مزج 20، رذاذ تجفيف 21، التمليح من 22، microdot الشعرية طباعة 23، CO فوق الحرجة 2 هطول الأمطار 24 و nanoprecipitation 16،25 (إعادة النظر في المرجع 26). ومع ذلك، nanoprecipitation، نظرا لبساطته الشاملة، هو الأسلوب الأكثر شعبية لتوليد الجسيمات النانوية الحرير. ولذلك، كان الغرض من هذه الدراسة هو تطبيق nanoprecipitation إلى الحرير عكس الهندسة لتصنيع جسيمات النانو القائم على الحرير التي يمكن استخدامها لمجموعة من التطبيقات، بما في ذلك سرطان lysosomotropic تسليم المخدرات.

    على مدى العقد الماضي، أصبحت nanoprecipitation أحد الإجراءات الأكثر شيوعا لتصنيع الجسيمات النانوية البروتين على أساس 29. أبحاثنا 16،17 مجموعة وغيرها 25،26،30،31 طبقت بنجاح هذه التكنولوجياتقانة إلى الحرير. هنا، نقدم بسيطة ولكن قوية بروتوكول تدريجي لتوليد الجسيمات النانوية الحرير. الأسيتون nanoprecipitation ينتج جسيمات كروية الحرير التي هي متجانسة من حيث الحجم وتقع عادة في نطاق حجم النانومتر. وقد برز الأسيتون كمرحلة مستمرة يفضل على المذيبات مثل الميثانول والإيثانول، الأيزوبروبانول والبيوتانول 16،25. الأسيتون ينتج النانوية التي لديها مستوى منخفض من الماء بالمقارنة مع متبدل الاستقرار 100-200 نانومتر الحجم الهياكل micellar كروية الحالية في حلول الحرير الأم ومجدد 32. ومع ذلك، هناك مجال لاستكشاف خلطات المذيبات والاختلافات في وقت إزالة الصمغ من أجل توليد الحرير (نانو) الجسيمات مع خصائص قد تكون مختلفة لتلك التي وصفها هنا. بروتوكول الموصوفة هنا يستخدم الأسيتون كمرحلة مستمرة، والتي تسمح للتصنيع موحدة كروية جزيئات الحرير نانو الحجم (106.5 ± 1.1 نانومتر) التي تحمل الشحنة السطحية سلبي (-49.5777؛ 0.6 فولت) والتي لديها التعبئة ضيق من مسعور، وسلاسل البلورية الحرير 16،17. وعموما، فإن الإجراء الموضح يتطلب القليل من التدريب العملي على الوقت وينتج النانوية الحرير من حل الحرير المائي عكس الهندسة (الشكل 1). بعض من السمات الرئيسية لهذا الإجراء تشمل استخدام 60 دقيقة الحرير degummed، وانخفاض حجم مناسب (حوالي 10 ميكرولتر / قطرة) والحد الأقصى لمعدل سقوط 50 قطرات / دقيقة. الالتزام بهذه الملامح الرئيسية يؤدي إلى العائد نموذجي من 14٪. هذه الجسيمات النانوية هي قوية ونحن نقدم أدلة على أنهم في حالة مستقرة ولا تغيير خصائصها الفيزيائية على مدى فترة تخزين 28 يوما. ومع ذلك، فإن التحذير المحتمل للطريقة المذكورة هو غياب لتوليد جزيئات على نطاق واسع الحجم (أي توليد جسيمات من النانومتر إلى الميكرومتر على نطاق ومع الحفاظ على مؤشر التشتت المتعدد الضيق).

    السيطرة على حجم الجسيمات، تهمة وشكل هو أننيmportant لتسليم المخدرات، وخاصة عند استهداف الأورام الصلبة 33. الجسيمات في نطاق حجم 100 نانومتر والمرشحين المثالي في الظهور لاستهداف الورم. وبالتالي، 100 نانومتر النانوية الحرير الحجم هي المتنافسين المحتملين الى انظمة مضادة للسرطان المخدرات لعلاج الأورام الصلبة. النانوية الحرير وشحنة السطح سلبي، مما يجعلها تحميل بسهولة مع الأدوية موجبة الشحنة من خلال استغلال التفاعل كهرباء 16. ومع ذلك، بالإضافة إلى تهمة، وتعرف خصائص المخدرات إضافية (على سبيل المثال، logD) أيضا أن تؤثر على تحميل المخدرات والافراج عن 34. في هذه الدراسة، دوكسوروبيسين، وهو دواء مضاد للسرطان الأساسية ضعيفة اختير كمرشح نموذج المخدرات. أظهرت دراسة تحميل المخدرات (الشكل 4) أن زيادة تركيز جزيئات النانو الحرير أدى إلى زيادة كفاءة دوكسوروبيسين التغليف. 10 ملغ من الجسيمات النانوية الحرير يمكن أن تغلف 232 ميكروغرام من دوكسوروبيسين. تحميل المخدرات من الحرير غnoparticles، بدوره، أدى إلى النانوية الحرير مع الشحنة السطحية بشكل كبير، والتي كانت الأدلة التجريبية المباشرة تؤكد أن التهمة التفاعل دوكسوروبيسين والحرير مهم لهذا الجمع الناقل المخدرات معين.

    قدمنا سابقا دليل على أن الجسيمات النانوية الحرير يمكن أن تكون بمثابة نظام تسليم المخدرات 16،17 lysosomotropic. هنا، وتبين لنا تجربة استخدام الجسيمات النانوية الحرير محملة دوكسوروبيسين لعلاج سرطان الثدي البشرية MDA-MB-231 خط الخلية. وتستمد هذه الخلايا من الثلاثي سرطان الثدي السلبي الغازية العالية (ER - / علاقات عامة - / HER2 -) التي يصعب علاجه في العيادة 35. لذلك، من المتوقع أن تعود بفوائد هائلة تصميم نظام تسليم المخدرات مصممة خصيصا لهذا المريض السكان. في غياب تحميل المخدرات، لم النانوية الحرير لن يؤثر على بقاء الخلية (IC 50 القيم> 5 ملغ / مل) (الشكل 5A، ج). ومع ذلك، في الخيليةجرعات متكافئ، وقد لوحظ أكبر بكثير السمية الخلوية مع دوكسوروبيسين إنتشاري بحرية من النانوية مع الحرير محملة دوكسوروبيسين (الشكل 5B). الاختلافات بين في المختبر الدوائية الخلوية من المخدرات إنتشاري والجسيمات بحرية متجهة تفسر هذه الملاحظة. الدواء إنتشاري بحرية يمكن أن يعبر بسرعة غشاء البلازما عبر نشر، في حين امتصاص جزيئات محملة المخدرات تعتمد على الإلتقام. ومع ذلك، امتصاص التقامي النانوية يمكن أن تعزز الاحتفاظ المخدرات والتغلب على آليات مقاومة العقاقير 3. ومع ذلك، فإن الفائدة الحقيقية للتسليم المضادة للسرطان المخدرات بوساطة جسيمات متناهية الصغر هو أنه يستغل تأثير EPR لتسهيل استهداف الورم السلبي وتحسين الدوائية. ولذلك، فإن استخدام نهج تسليم المخدرات القائم على جسيمات متناهية الصغر لا يمكن إلا أن تقييم كامل في الجسم الحي. في الدراسات المختبرية لديها قصور (أي عدم وجود تأثير EPR) أن يحول دون charact الكاملerization من هذه الأنواع من أنظمة توصيل الدواء 7.

    وباختصار، فإن المنهجية المبينة تسمح للتصنيع السهل النانوية الحرير كروية من حجم ثابت وتهمة السطحية. هذه الجسيمات النانوية الحرير يمكن استخدامها لمجموعة واسعة من التطبيقات (على سبيل المثال، ومستحضرات التجميل، نماذج لتنميط نانو، theranostics، ومواد التشحيم، والجسيمات السيطرة للدراسات nanotoxicity)، بما في ذلك استخدامها كمنصات تسليم المضادة للسرطان المخدرات.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Acetone VWR International, Radnor, PA, USA 20066.33
    Automated Critical Point Dryer Leica Microsystems, Wetzlar, Germany EM CPD300
    Balancing Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland NewClassic MS
    Black polystyrene microplate, 96 well Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA 3991
    Capillary cell (DTS 1070) Malvern Instrument, Worcestershire, UK DTS107
    Carbon adhesive disc Agar Scientific, Essex, UK G3347N
    Centrifuge  Hermle Labortechnik, Wehingen, Germany Z323K
    Centrifuge  Beckman Coulter, Brea, CA, USA Avanti J-E, Rotor: J20
    Centrifuge  Beckman Coulter, Brea, CA, USA Optima L-70K, Rotor: 50.2 Ti, Adaptor 303392
    Coater, low vacuum Leica Microsystems, Wetzlar, Germany EM ACE200
    Cuvettes, polystyrene, disposable Fisher Scientific, Waltham, MA, USA FB55147
    Doxorubixin  LC Laboratories, Boston, MA, USA D4000
    Electronic pipetting, Easypet  Eppendorf, Hamburg, Germany N/A
    FE-SEM Hitachi High-Technologies, Krefeld, Germany SU6600
    Fetal Bovine Serum Thermo Scientific, Waltham, MA, USA 16000-044
    Freeze dryer Martin Christ, Osterode, Germany Epsilon 2-4
    Heat inactivated Bombyx mori silk cocoons Tajima Shoji, Kanagawa, Japan N/A
    Hotplate with Stirrer Bibby Scientific, Stanffordshire, UK US 152
    Incubator Memmert, Schwabach, Germany INB 200
    Insulin, human recombinant, zinc solution Thermo Scientific, Waltham, MA, USA 12585-014
    Lithium bromide Acros Organics, Geel, Belgium AC199870025
    MDA-MB-231 ATCC, Manassas, VA, U.S.A N/A
    Micropipette and tips Eppendorf, Hamburg, Germany N/A
    Microplate Reader Molecular devices, Sunnyvale, CA, USA SpectraMax M5
    Oak Ridge High-Speed Centrifuge Tubes, 50 ml Thermo Scientific, Waltham, MA, USA N/A
    Open-Top Thickwall Polycarbonate tube, 4 ml Beckman Coulter, Brea, CA, USA 355645
    Penicilin/streptomycin  Thermo Scientific, Waltham, MA, USA 15140-122
    RPMI medium Thermo Scientific, Waltham, MA, USA 11875-093
    Serological pipettes, 5 ml Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA
    Silicon wafers Agar Scientific, Essex, UK G3391
    Slide-A-Lyzer Dialysis cassettes, 3.5K MWCO, 15 ml Thermo Scientific, Waltham, MA, USA 87724
    Sodium carbonate anhydrous Fisher Scientific, Waltham, MA, USA S/2840/62
    Specimen stubs for SEM Agar Scientific, Essex, UK G301
    Ultrasonic homogenizer Bandelin, Berlin, Germany Sonoplus HD 2070
    UV transparent microplate, 96 well Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA 3635
    Vortex IKA, Staufen, Germany Genius 3
    Zetasizer Malvern Instrument, Worcestershire, UK Nano ZS
    Zetasizer Software version 7.11 DLS software
    Micro Modulyo  Thermo Fisher 230 Freeze drying system 

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Haley, B., Frenkel, E. Nanoparticles for drug delivery in cancer treatment. Urol. Oncol. 26, (1), 57-64 (2008).
    2. Sun, T., Zhang, Y. S., Pang, B., Hyun, D. C., Yang, M., Xia, Y. Engineered nanoparticles for drug delivery in cancer therapy. Angew. Chem. Int. Ed. 53, (46), 12320-12364 (2014).
    3. Davis, M. E., Chen, Z. G., Shin, D. M. Nanoparticle therapeutics: an emerging treatment modality for cancer. Nat. Rev. Drug Discov. 7, (9), 771-782 (2008).
    4. Sheridan, C. Proof of concept for next-generation nanoparticle drugs in humans. Nature Biotechnol. 30, (6), 471-473 (2012).
    5. Matsumura, Y., Hitoshi, M. A New Concept for Macromolecular Therapeutics in Cancer Chemotherapy: Mechanism of Tumoritropic Accumulation of Proteins and the Antitumor Agent Smancs. Cancer Res. 46, 6387 (1986).
    6. De Duve, C., De Barsy, T., Poole, B., Trouet, A., Tulkens, P., Van Hoof, F. Lysosomotropic agents. Biochem. Pharmacol. 23, (18), 2495-2531 (1974).
    7. Duncan, R., Richardson, S. C. W. Endocytosis and intracellular trafficking as gateways for nanomedicine delivery: opportunities and challenges. Mol. Pharm. 9, (9), 2380-2402 (2012).
    8. Vishakha, K., Kishor, B., Sudha, R. Natural Polymers - A Comprehensive Review. Int. J. Pharm. Biomed. Res. 3, (4), 1597-1613 (2012).
    9. Pritchard, E. M., Kaplan, D. L. Silk fibroin biomaterials for controlled release drug delivery. Expert. Opin. Drug Del. 8, (6), 797-811 (2011).
    10. Thurber, A. E., Omenetto, F. G., Kaplan, D. L. In vivo bioresponses to silk proteins. Biomaterials. 71, 145-157 (2015).
    11. Pritchard, E. M., Dennis, P. B., Omenetto, F., Naik, R. R., Kaplan, D. L. Physical and chemical aspects of stabilization of compounds in silk. Biopolymers. 97, (6), 479-498 (2012).
    12. Seib, F. P., Pritchard, E. M., Kaplan, D. L. Self-Assembling Doxorubicin Silk Hydrogels for the Focal Treatment of Primary Breast. Adv. Funct. Mater. 23, (1), 58-65 (2013).
    13. Seib, F. P., Kaplan, D. L. Doxorubicin-loaded silk films: drug-silk interactions and in vivo performance in human orthotopic breast cancer. Biomaterials. 33, (33), 8442-8450 (2012).
    14. Seib, F. P., Coburn, J., et al. Focal therapy of neuroblastoma using silk films to deliver kinase and chemotherapeutic agents in vivo. Acta. Biomater. 20, 32-38 (2015).
    15. Coburn, J. M., Na, E., Kaplan, D. L. Modulation of vincristine and doxorubicin binding and release from silk films. J. Control. Release. 220, 229-238 (2015).
    16. Seib, F. P., Jones, G. T., Rnjak-Kovacina, J., Lin, Y., Kaplan, D. L. pH-dependent anticancer drug release from silk nanoparticles. Adv. Healthc. Mater. 2, (12), 1606-1611 (2013).
    17. Wongpinyochit, T., Uhlmann, P., Urquhart, A. J., Seib, F. P. PEGylated Silk Nanoparticles for Anticancer Drug Delivery. Biomacromolecules. 16, (11), 3712-3722 (2015).
    18. Seib, F. P., Kaplan, D. L. Silk for Drug Delivery Applications: Opportunities and Challenges. Isr. J. Chem. 53, (9-10), 1-12 (2013).
    19. Yucel, T., Lovett, M. L., Kaplan, D. L. Silk-based biomaterials for sustained drug delivery. J. Control. Release. 190, 381-397 (2014).
    20. Wang, X., Yucel, T., Lu, Q., Hu, X., Kaplan, D. L. Silk nanospheres and microspheres from silk/pva blend films for drug delivery. Biomaterials. 31, (6), 1025-1035 (2010).
    21. Qu, J., Wang, L., Hu, Y., You, R., Li, M. Preparation of Silk Fibroin Microspheres and Its Cytocompatibility. J. Biomater. Nanobiotechnol. 4, 84-90 (2013).
    22. Lammel, A., Hu, X., Park, S., Kaplan, D., Scheibel, T. Controlling silk fibroin particle features for drug delivery. Biomaterials. 31, (16), 4583-4591 (2010).
    23. Gupta, V., Aseh, A., Rìos, C. N., Aggarwal, B. B., Mathur, A. B. Fabrication and characterization of silk fibroin-derived curcumin nanoparticles for cancer therapy. Int. J. Nanomedicine. 4, 115-122 (2009).
    24. Zhao, Z., et al. Generation of silk fibroin nanoparticles via solution-enhanced dispersion by supercritical CO2. Ind. Eng. Chem. Res. 52, (10), 3752-3761 (2013).
    25. Tudora, M., Zaharia, C., Stancu, I. Natural silk Fibroin micro-and nanoparticles with potential uses in drug delivery systems. U.P.B. Sci. Bull., Series B. 75, (1), 43-52 (2013).
    26. Zhao, Z., Li, Y., Xie, M. B. Silk Fibroin-Based Nanoparticles for Drug Delivery. Int. J. Mol. Sci. 16, (3), 4880-4903 (2015).
    27. Rockwood, D., Preda, R., Yücel, T. Materials fabrication from Bombyx mori silk fibroin. Nat. Protoc. 6, (10), 1-43 (2011).
    28. Seib, F. P., Müller, K., Franke, M., Grimmer, M., Bornhäuser, M., Werner, C. Engineered extracellular matrices modulate the expression profile and feeder properties of bone marrow-derived human multipotent mesenchymal stromal cells. Tissue. Eng. Part A. 15, (10), 3161-3171 (2009).
    29. Lai, P., Daear, W., Löbenberg, R., Prenner, E. J. Overview of the preparation of organic polymeric nanoparticles for drug delivery based on gelatine, chitosan, poly(d,l-lactide-co-glycolic acid) and polyalkylcyanoacrylate. Colloids Surf., B, Biointerfaces. 118, 154-163 (2014).
    30. Subia, B., Kundu, S. C. Drug loading and release on tumor cells using silk fibroin-albumin nanoparticles as carriers. Nanotechnology. 24, (3), 035103 (2013).
    31. Zhang, Y. Q., Shen, W. D., Xiang, R. L., Zhuge, L. J., Gao, W. J., Wang, W. B. Formation of silk fibroin nanoparticles in water-miscible organic solvent and their characterization. J. Nanopart. Res. 9, (5), 885-900 (2006).
    32. Jin, H. J., Kaplan, D. L. Mechanism of silk processing in insects and spiders. Nature. 424, (6952), 1057-1061 (2003).
    33. Yhr Bae,, Park, K. Targeted drug delivery to tumors: myths, reality and possibility. J. Control. Release. 153, (3), 198-205 (2011).
    34. Lammel, A., Schwab, M., Hofer, M., Winter, G., Scheibel, T. Recombinant spider silk particles as drug delivery vehicles. Biomaterials. 32, (8), 2233-2240 (2011).
    35. Holliday, D. L., Speirs, V. Choosing the right cell line for breast cancer research. Breast. Cancer. Res. 13, 215 (2011).
    تطبيقات تصنيع وتسليم المخدرات من النانوية الحرير
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Wongpinyochit, T., Johnston, B. F., Seib, F. P. Manufacture and Drug Delivery Applications of Silk Nanoparticles. J. Vis. Exp. (116), e54669, doi:10.3791/54669 (2016).More

    Wongpinyochit, T., Johnston, B. F., Seib, F. P. Manufacture and Drug Delivery Applications of Silk Nanoparticles. J. Vis. Exp. (116), e54669, doi:10.3791/54669 (2016).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    simple hit counter