Summary
Les polymères sont des vésicules polymères auto-assemblées qui sont formées en formes sphériques pour minimiser l’énergie libre de Gibb. Dans le cas de l’administration de médicaments, des structures plus allongées sont bénéfiques. Ce protocole établit des méthodes pour créer plus de polymères en forme de bâtonnets, avec des rapports d’aspect allongés, en utilisant du sel pour induire une pression osmotique et réduire les volumes internes des vésicules.
Abstract
Les polymères sont des vésicules bicouches liées à la membrane créées à partir de copolymères blocs amphiphiles qui peuvent encapsuler des charges utiles hydrophobes et hydrophiles pour des applications d’administration de médicaments. Malgré leurs promesses, les polymères sont limités dans leur application en raison de leur forme sphérique, qui n’est pas facilement prise en charge par les cellules, comme l’ont démontré les scientifiques des nanoparticules solides. Cet article décrit une méthode à base de sel pour augmenter les rapports d’aspect des polymères sphériques à base de poly(éthylène glycol) (PEG). Cette méthode peut allonger les polymères et finalement contrôler leur forme finale en ajoutant du chlorure de sodium dans la dialyse post-formation. La concentration en sel peut varier, comme décrit dans cette méthode, en fonction de l’hydrophobicité du copolymère bloc utilisé comme base pour le polymère et de la forme cible. Les nanoparticules allongées ont le potentiel de mieux cibler l’endothélium dans les vaisseaux sanguins de plus grand diamètre, comme les veines, où la marge est observée. Ce protocole peut étendre les applications thérapeutiques des nanoparticules en utilisant des techniques d’allongement en tandem avec les avantages à double charge et à longue circulation des polymères.
Introduction
La modulation de forme est un moyen relativement nouveau et efficace d’améliorer l’administration de médicaments médiés par des nanoparticules. Non seulement le changement de morphologie augmente la surface des particules, ce qui permet à son tour une plus grande capacité de charge, mais il a également des implications à tous les niveaux pour améliorer la stabilité, le temps de circulation, la biodisponibilité, le ciblage moléculaire et la libération contrôlée1. Les polymères, la nanoparticule de concentration dans cette méthode, ont tendance à s’auto-assembler thermodynamiquement en une forme sphérique, qui s’est avérée peu pratique dans l’absorption cellulaire et est plus facilement détectée dans le système immunitaire en tant que corps étranger. Être capable d’allonger la structure en un prolate ou une tige permettra au porteur de médicament d’échapper aux macrophages en imitant les cellules natives et de livrer avec plus de succès à leur cible souhaitée2,3,4,5,6,7. Les avantages significatifs des polymères, y compris la protection des charges utiles liée à la membrane, la réactivité aux stimuli de la membrane et la double encapsulation des médicaments hydrophiles et hydrophobes 8,9,10, qui en font de solides candidats pour l’administration de médicaments sont maintenus pendant la modulation de la forme.
Il existe de nombreuses méthodes différentes pour moduler les formes des polymères, et chacune présente ses avantages et ses inconvénients respectifs. Cependant, la plupart de ces méthodes se répartissent en deux catégories : le changement de pression osmotique à base de solvant et le changement de pression osmotique induit par le sel11. Les deux approches visent à surmonter l’énergie de flexion présente après la formation de polymères en forme d’équilibre sphérique. En introduisant un gradient de pression osmotique, les polymères peuvent être forcés de se plier en structures allongées malgré de fortes énergies de flexion11,12.
La méthode à base de solvant explore le changement de forme inspiré par les travaux de Kim et van Hest13. Ils ont plastifié des polymères dans un solvant organique et un mélange d’eau pour piéger les solvants organiques dans la membrane de la vésicule et chasser l’eau du noyau de la vésicule. Finalement, le volume interne de la particule est si faible qu’il s’allonge. Bien que cette méthode se soit révélée prometteuse, elle manque de praticité. Cette méthode nécessite différents solvants pour chaque squelette polymère individuel impliqué dans la modulation. Par conséquent, il n’est pas largement applicable pour promouvoir le changement de forme. Inversement, la méthode à base de sel est uniforme et utilise un pilote universel qui peut introduire une pression osmotique dans de nombreux polymères à base de copolymères séqueux.
Ce projet utilise la méthode à base de sel introduite par L’Amoreaux et al14. Ce protocole implique deux cycles de dialyse. L’un vise à purifier et à solidifier les polymères poly(éthylène glycol)-b-poly(acide lactique) (PEG-PLA) en éliminant le solvant organique qui peut avoir été piégé dans la bicouche pendant la production, et celui qui favorise le changement de forme. La deuxième étape de dialyse introduit une solution de NaCl de 50 mM qui crée un gradient de pression osmotique pour entraîner le changement de forme. Cette méthode est soutenue par Salva et al., qui notent que le stress hypertonique dans une solution entraînera le rétrécissement de la vésicule15. Cette méthode s’appuie sur une méthode14 publiée précédemment en examinant deux polymères différents à base de polyester et divers gradients de sel de 50 à 200 mM de NaCl. Les polyesters sont utilisés en raison de leur biocompatibilité et de leur biodégradation. Le gradient de sel a des effets variables sur la forme en fonction de l’hydrophobicité de l’épine dorsale du copolymère bloc. Il peut être utilisé pour créer des prolates, des bâtonnets et des stomatocytes. Cette méthode à l’eau salée a été choisie en raison de la facilité de réplication et de la polyvalence expérimentale.
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Protocol
1. Formation de polymères sphériques à l’aide d’une méthode d’injection de solvant
- Dissolution des polyesters dans un solvant organique
REMARQUE: Un seul polyester doit être dissous dans son solvant organique respectif à la fois pour former des polymères.- Dissoudre les polyesters PEG-PLA ou PEG-b-poly(acide lactique-co-glycolique) (PEG-PLGA) dans du diméthylsulfoxyde (DMSO) à une concentration de 1,5% en poids. Plus précisément, dissoudre 0,015 g de polyester sélectionné dans 1 mL de DMSO (15 mg/mL). La dissolution complète du polymère peut nécessiter des périodes allant jusqu’à 15 minutes de vortex.
- Pendant que le polyester se dissout dans un solvant organique, configurez l’appareil d’injection de solvant conformément à la figure 1.
- Placez une plaque d’agitation directement sous la pompe à seringue verticale. Placer un flacon en verre de 5 mL avec 1 mL d’eau désionisée de type II et une barre d’agitation miniature sur la plaque d’agitation.
- Ajustez la hauteur de la pompe à seringue pour permettre à la pointe de l’aiguille d’être complètement immergée dans l’eau désionisée de type II.
- Réglez le débit de perfusion de la pompe à seringue à 5 μL/min.
REMARQUE: Si une pompe à seringue de petit volume est utilisée, l’adaptateur avec la seringue peut être installé sur un support annulaire. Si une pompe à seringue de grand volume est utilisée, la pompe peut être placée verticalement sur une prise de laboratoire pour ajuster la hauteur.
- Effectuer l’injection de solvant en tirant le solvant organique et la solution de polyester (étape 1.1.1) dans une aiguille de 27 G avec une longueur d’aiguille de 1/2 ».
- Placez l’aiguille dans la pompe à seringue et assurez-vous qu’elle est entièrement sécurisée. Ajustez le bloc poussoir pour toucher l’extrémité du piston de la seringue.
- Démarrez la plaque d’agitation pour que l’eau tourne à 100 tr/min, puis démarrez la pompe à seringue.
- Une fois que la pompe à seringue a complètement infusé le solvant organique et le polymère dans l’eau d’agitation, retirez de la barre d’agitation et bouchonnez le flacon en verre.
- Caractériser les polymères par diffusion dynamique de la lumière (DLS).
- Prendre 1 mL d’eau, maintenant avec un faible pourcentage de solvant organique et de polymère, et placer dans une cuvette de 1 mL.
- À l’aide des paramètres du tableau 1,effectuez DLS en plaçant une cuvette de 1 mL dans le système et configurez l’exécution. Lire et recueillir le diamètre pondéré en fonction de l’intensité des polymères et l’indice de polydispersité (IDP).
REMARQUE: Une cuvette en plastique fonctionne bien dans ce cas, car la quantité de solvant organique est très faible. Cependant, une cuvette en verre fonctionnera également si des préoccupations existent.
- Confirmer la formation de polymères sphériques à l’aide de la microscopie électronique à transmission (TEM) et de la microscopie électronique à balayage (MEB).
- Optimisez les protocoles TEM et SEM en fonction de l’équipement disponible. Des résultats représentatifs ont été obtenus à 120 kV dans le TEM et à 5,0 kV dans le SEM.
- Si les polymères ne sont pas visibles à l’aide de l’EM, appliquez de l’acétate d’uranyle comme tache de fond.
REMARQUE: Les détails sur l’imagerie TEM et SEM pour la modulation de forme des polymères à base de polyester peuvent être trouvés dans la référence14. Les informations sur les techniques de microscopie électronique pour les nanoparticules molles sont détaillées dans la référence16.
2. Dialyse pour éliminer le solvant organique
- Lavez une membrane de dialyse de 300 kDa selon les protocoles fournis par le fabricant.
- Ajouter 1 mL de solution polymère dans le réservoir de l’appareil de dialyse.
- Placer l’appareil de dialyse dans un bécher de 250 mL avec 150 mL d’eau désionisée de type II sur une plaque d’agitation. Réglez la plaque d’agitation à une vitesse qui permet un mouvement doux de l’appareil de dialyse et laissez remuer pendant la nuit.
REMARQUE: Si un vortex se forme pendant la dialyse, la vitesse doit être diminuée. - Une fois la dialyse terminée, extraire la solution polymère de 1 mL du dispositif de dialyse. Caractériser la solution polymère, en suivant l’étape 1.5.
REMARQUE: La collecte de ces informations est pertinente pour déterminer le succès du protocole de modulation de forme, car on devrait être en mesure d’identifier une augmentation de la PDI si le polymère a été allongé.
3. Dialyse contre les gradients de sel
- Créer 150 mL de tampon salin souhaité, avec une concentration de 50 mM, 100 mM ou 200 mM de chlorure de sodium en fonction des propriétés polymères finales souhaitées. En général, l’augmentation de la concentration en sel entraîne une augmentation de l’allongement des polymères.
- Prenez la solution polymère qui a été dialysée et caractérisée et replacez-la dans le dispositif de dialyse. Placer l’appareil de dialyse chargé dans 150 mL de la solution saline désirée et laisser remuer doucement pendant 18 h.
REMARQUE: Les polymères modulés en forme peuvent être stockés et maintenir leur forme dans une solution isotonique pendant des périodes allant jusqu’à 7 jours.
4. Caractérisation des polymères modulés de forme
- Après la modulation de forme, effectuez la caractérisation des polymères via DLS, TEM et SEM. Si les polymères ne sont pas visibles à l’aide de l’EM, appliquez de l’acétate d’uranyle comme tache de fond.
- Effectuer des mesures DLS comme décrit à l’étape 1.5, en accordant une attention particulière aux mesures PDI par rapport aux polymères sphériques, car un changement de PDI suggère un changement de forme efficace dans les polymères.
- S’assurer de l’utilisation de contrôles appropriés pour l’imagerie, en particulier les polymères non modulés de forme, afin d’assurer le succès de la méthode.
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Representative Results
Le tableau 2 présente les résultats attendus en suivant l’étape 1 du protocole. Notez que le DMSO est utilisé comme solvant pour le PEG-PLA et le PEG-PLGA dans la formation de polymères. Un écart par rapport à ce solvant est possible, car d’autres solvants miscibles à l’eau dissoudront les copolymères, mais devraient modifier les résultats. On s’attend à ce que la PDI soit inférieure à 0,2, ce qui indique la formation de polymérsomes monodispersés17. Notez que l’augmentation de l’hydrophobicité entraîne une déviation accrue du diamètre des polymères et de l’IDP. Si, lors de l’exécution du protocole, les diamètres des polymères varient considérablement de ceux indiqués dans ce tableau; le coupable le plus typique est une faible concentration de nanoparticules, démontrée par un faible taux de comptage pour cet échantillon.
La figure 2 illustre l’apparence des polymères non modulés avant l’ajout de gradients de sel. Les résultats représentatifs des polymères à base de PEG-PLA suivant l’étape 1 du protocole sont présentés ici. Quel que soit le copolymère bloc utilisé, le TEM doit indiquer une structure sphérique globale, avec une ligne extérieure plus épaisse, indiquant une membrane. Sans NaCl, les polymères PEG-PLA se présentent sous forme de structures sphériques dans le MEB avec une couche extérieure de PEG semblable à une brosse observée à travers la présentation de la surface rugueuse.
La figure 3 montre les changements attendus dans les polymésomes après la dialyse (étape 2). Quelle que soit la concentration de solvant organique utilisée dans la formation de polymères, une dialyse d’une heure dans l’eau pour éliminer le solvant conduira au même diamètre moyen global, l’élimination du solvant diminuant le diamètre du polymère. Lorsque de plus grandes concentrations initiales de solvant organique sont utilisées, des diminutions de diamètre plus importantes sont attendues.
La figure 4 fournit des résultats DLS représentatifs après le changement de forme (étape 4). La figure 4A montre que lors de la fabrication de polymères PEG-PLA, des changements modestes dans l’IDP sont attendus, ce qui pourrait indiquer un changement de forme, mais nécessite une imagerie pour confirmer quelles formes spécifiques se forment avec les polymères. La dialyse de polymères PEG-PLA contre 50 mM de NaCl peut conduire à la formation de prolates avec des rapports d’aspect autour de 2, bien que ce ne soit pas un résultat cohérent, démontré par un écart important dans PDI14. De plus grandes concentrations de sel peuvent conduire à la formation de formes plus stomatytaires, ce qui est cohérent avec la littérature actuelle18. Lors de la dialyse des polymères PEG-PLGA, qui sont légèrement plus hydrophobes que les polymères PEG-PLA, contre le sel, l’augmentation de la PDI est plus cohérente avec l’allongement, tous les gradients de sel explorés conduisant à une augmentation de la PDI. Avoir un changement dans le PDI (ΔPDI) au-dessus de l’un est encourageant vers la formation de polymères allongés. Encore une fois, l’imagerie doit être utilisée pour confirmer quelles formes sont créées. La figure 4B montre que des résultats similaires doivent être observés lors de l’utilisation d’un gradient de sel de 50 mM pour provoquer un changement de forme, indépendamment de l’hydrophobicité du polyester, tandis que les gradients de sel NaCl de 100 mM et 200 mM montrent la tendance directe à ce que le ΔPDI augmente avec l’augmentation de l’hydrophobicité du polyester (c’est-à-dire que le PEG-PLGA devrait avoir un ΔPDI plus élevé après dialyse au sel que le PEG-PLA).
La figure 5 fournit quelques exemples de formes polymères attendues lors de l’exécution du protocole. Des images TEM représentatives de polymères PEG-PLA modulés après dialyse sont présentées dans 0, 50, 100 ou 200 mM NaCl. Rappelons que les polymères auto-assemblés sont moins contrôlables que les particules solides. Par conséquent, on s’attend à voir des écarts de taille et de forme dans chaque échantillon, qui ne sont pas observés lors de la modulation de la forme de nanoparticules plus solides5,7,19,20,21. Les connaissances de la figure 4 et de la figure 5 le démontrent pour les polymères PEG-PLA dialysés avec 50 mM de NaCl; cet échantillon présente des stomatocytes et des bâtonnets allongés. Comme le sel est augmenté à 100 mM, un nombre accru de formation de bâtonnets avec un nombre réduit de stomatocytes est observé. Enfin, avec la dialyse contre 200 mM de NaCl, les polymères PEG-PLA forment plus systématiquement des prolates avec des rapports d’aspect modestes (entre 2 et 3). L’exécution de ce protocole conduira à une distribution de formes de nanoparticules, comme c’est la nature de la nanomédecine auto-assemblée.
| Réglage | Valeur |
| Indice de réfraction des matériaux | Réglez sur votre matériel; 1,450 pour le polymère |
| Dispersant | [NaCl] utilisé; configuration de solvant complexe dans le logiciel DLS |
| Température | 25 °C |
| Temps d’équilibrage | 120 s |
| Angle de mesure | 173 ° Rétrodiffusion |
| Durée de mesure | Automatique |
| Traitement des données | Usage général |
Tableau 1 : Paramètres à utiliser pour mesurer la taille et l’indice de polydispersité des polymères par diffusion dynamique de la lumière avant et après la modulation de forme.
| Copolymère de bloc de polyester | Diamètre | PDI | ||||
| d, nm | - | |||||
| PEG-b-PLA | 202.5 | ± | 12.0 | 0.06 | ± | 0.06 |
| PEG-b-PLGA | 139.6 | ± | 25.9 | 0.16 | ± | 0.06 |
| PEG-b-PCL | 320.9 | ± | 98.8 | 0.14 | ± | 0.06 |
Tableau 2 : Diamètre moyen des polymères et indice de polydispersité après injection de solvant. Ces données sont typiques des polymères PEG-PLA et PEG-PLGA après injection de solvant, après l’étape 1.5. dans le protocole.
Figure 1: Appareil d’injection de solvant. Créé avec BioRender. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 2: Images TEM et SEM de polymères PEG-PLA sphériques pré-dialyse au sel. Pour la TEM, les particules sphériques ont été séchées à partir d’une suspension de NaCl de 0 mM et colorées avec de l’acétate d’uranyle. Les images TEM ont été prises à un grossissement direct de 120 kV/60 000x. Les images SEM ont été prises à 5,0 kV. Les images sont adaptées des résultats publiés précédemment14. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 3: Polymère sphérique à base de PEG-PLA de diamètre Z moyen pendant la dialyse. La dialyse élimine le solvant organique, qui solidifie les membranes polymères et diminue le diamètre des polymères, comme démontré pour les polymères à base de PEG-PLA. Cette figure est adaptée d’une pré-impression22 et publiée dans Nanotechnologie14. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 4: Variation attendue de l’IDC (ΔPDI) pour chaque polymère à base de polyester après l’ajout de gradients de sel. (A) ΔPDI par rapport à la concentration de NaCl pour chaque polymère à base de polyester. (B) ΔPDI par rapport au polyester pour chaque concentration de NaCl. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 5: Exemple d’images TEM de polymères PEG-PLA modulés après avoir été dialysés contre 0, 50, 100 et 200 mM de NaCl. Afin de faciliter la visualisation des formes formées par la dialyse au sel, une clé est fournie en haut de la figure, indiquant les formes potentielles des sphères (violet), des bâtonnets (vert), des prolates (orange) et des stomatocytes (rouge). Comme d’habitude pour les systèmes auto-assemblés, une variété de formes et de tailles sont formées. Avant la dialyse au sel, les sphères sont systématiquement observées. L’utilisation de gradients de chlorure de sodium de 50 mM et 100 mM conduit à une grande variété de formes, y compris des stomatocytes (50 et 100 mM), des tiges (50 mM), des sphères (100 mM) et des prolates (100 mM) désignés par des flèches colorées selon la clé fournie. Enfin, l’utilisation d’un gradient de chlorure de sodium de 200 mM conduit à la formation de formes principalement prolates, avec quelques stomatocytes. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
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Discussion
Les systèmes auto-assemblés sont notoirement incontrôlables. Leurs propriétés finales, y compris la taille, la forme et la structure, sont déterminées par les propriétés hydrophobes de l’amphiphile choisi et l’environnement de solvant sélectionné. Les copolymères blocs amphiphiles tendent vers des formes sphériques, ce qui minimise l’énergie libre de Gibb et conduit à l’équilibre thermodynamique23,formant ainsi des polymères. En raison de leur nature d’équilibre, les polymères sont beaucoup plus difficiles à allonger ou à modifier de forme et, par conséquent, moins étudiés que leurs homologues à nanoparticules solides. La méthode à base de solvant a été largement étudiée en tandem avec les polymères à base de PEG-b-polystyrène (PS)12,13,24,25,26,27. Cependant, en raison de la nécessité de ré-optimiser les protocoles pour une approche à base de solvant pour chaque copolymère bloc utilisé, cette méthode n’a pas été largement adoptée pour modifier les formes des polymères fabriqués à partir de matériaux alternatifs. D’autres méthodes utilisées pour moduler la forme des polymères sont très spécifiques à la chimie des polymères; certains introduisent des groupes de pérylène24,28 ou d’autres réticulations29,30,31 pour initier l’effondrement et l’allongement souhaités. La spécificité de l’approche du matériau polymère limite son applicabilité généralisée. Cette méthode utilise le sel comme moteur pour créer un gradient de pression osmotique entre l’eau interne encapsulée par les vésicules et l’eau salée externe. Cela peut être appliqué plus universellement que la méthode alternative à base de solvant, car divers polymères nécessitent divers solvants pour assurer le succès de la modulation de la forme. La modulation de forme à base de sel des polymères a fonctionné avec PEG-b-PS18, poly(diméthyl siloxane)-g-poly(oxyde d’éthylène)15, et maintenant, avec une publication récente, polyméroïdes à base de polyester14. Le succès indépendant de la chimie de cette méthode est prometteur pour le développement de systèmes d’administration de médicaments plus ciblés. Notamment, l’applicabilité de cette approche à l’utilisation des polyesters pourrait avoir des avantages biologiques généralisés, car ces matériaux sont biodégradables.
La première étape de dialyse est cruciale. La méthode d’injection de solvant de la formation de polymères utilise des solvants miscibles à l’eau qui peuvent être piégés dans la membrane hydrophobe des polymères pendant la formation, rendant leurs membranes plus perméables à des choses comme le sel. La dialyse initiale des polymères formés dans l’eau garantit que le solvant a été éliminé de l’épine dorsale du polymère, démontrée par une diminution du diamètre des polymères(Figure 3). Cela rend le polymère moins perméable aux molécules de sel introduites lors de la deuxième étape de dialyse, qui forme le gradient de pression à travers la membrane polymère.
Lors de la création de polymères modulés en forme, on s’attend à ce que chaque échantillon possède des polymères de formes et de tailles différentes. Les avantages de l’administration de médicaments liés à la membrane, y compris, mais sans s’y limiter, la protection de la charge utile, le temps de circulation prolongé et l’absorption cellulaire accrue, l’emportent sur les inconvénients de la polydispersité. Ce fait nécessite que les images soient prises en tandem avec les données DLS chaque fois que des polymères sont préparés. Il a été noté qu’une augmentation de la PDI indique un passage des particules sphériques aux particules nonsphériques 32, mais une corrélation directe entre l’ΔPDI et la forme spécifique n’a pas encore été identifiée. Ceci est particulièrement important avec des concentrations de sel plus faibles, où il existe une grande variabilité de lot à lot dans ΔPDI (Figure 4).
Cette méthode n’a été appliquée qu’à la modulation de la forme des deux copolymères blocs de polyester qui forment des polymères présentés dans cet article (PEG-PLA et PEG-PLGA). D’autres types de systèmes polymères à base de PEG ont été modifiés pour la forme via d’autres gradients de sel ou gradients de solvant, qui sont examinésailleurs 33, bien qu’il n’y ait pas eu beaucoup d’études sur la modulation de forme des systèmes polymères non à base de PEG. Les polymères sont l’état d’équilibre du PEG-PLA et du PEG-PLGA dans cet article en raison de leur poids moléculaire, qui fournissent des fractions hydrophiles qui conduisent à des vésicules liées à la membrane10. Ainsi, suivre la méthode directement avec un polymère alternatif peut donner des résultats différents. En général, cette méthode peut être utilisée pour contrôler les formes de polymères auto-assemblés notoirement incontrôlables formés à partir de copolymères séquent de polyester.
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Disclosures
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Acknowledgments
Ce projet a été financé en partie par le projet numéro 5P20GM103499-19 des National Institutes of Health dans le cadre du programme de projet de recherche initié par les étudiants. Ce travail a également été partiellement soutenu par le programme d’enquête créative de Clemson. Nous reconnaissons également Nicholas L’Amoreaux et Aon Ali qui ont initialement travaillé à la création de ce protocole, publiant leur premier article cité ici14.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 15*45 vials screw thread w/cap attached | Fisherbrand | 9609104000 | |
| Dimethyl Sulfoxide | Fisher Chemical | D128-1 | |
| Dimethyl Sulfoxide | BDH | BDH1115-1LP | |
| Isoremp stirrers, hotplates, and stirring hotplates | Fisher scientific | CIC00008110V19 | |
| LEGATO 130 SYRINGE PUMP | kd Scientific | 788130 | |
| PEG(1000)-b-PLA(5000), Diblock Polymer | Polysciences Inc | 24381-1 | note the molecular weights when replicating |
| Poly(ethylene glycol) (2000) Methyl ether-block-poly(lactide-co-glycolide) (4500) | Sigma aldrich | 764825-1G | note the molecular weights when replicating |
| Single-Use Syringe/BD PrecisionGlide Needle combination, sterile, BD medical | BD medical | BD305620 | Tuberculin |
| Sodium Chloride | BDH | BDH9286 | |
| Zetasizer Nano ZS | Malvern |
References
- Varma, L. T., et al. Recent advances in self-assembled nanoparticles for drug delivery. Current Drug Delivery. 17 (4), 279-291 (2020).
- Salatin, S., Maleki Dizaj, S., Yari Khosroushahi, A. Effect of the surface modification, size, and shape on cellular uptake of nanoparticles. Cell Biology International. 39 (8), 881-890 (2015).
- Baio, J. E., et al. Reversible activation of pH-sensitive cell penetrating peptides attached to gold surfaces. Chemical Communications. 51 (2), 273-275 (2015).
- Zhou, Y., et al. Mesoporous silica nanoparticles for drug and gene delivery. Acta Pharmaceutica Sinica B. 8 (2), 165-177 (2018).
- Champion, J. A., Mitragotri, S.
- Banerjee, A., Qi, J., Gogoi, R., Wong, J., Mitragotri, S. Role of nanoparticle size, shape and surface chemistry in oral drug delivery. Journal of Controlled Release. 238, 176-185 (2016).
- Kolhar, P., et al. Using shape effects to target antibody-coated nanoparticles to lung and brain endothelium. Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (26), 10753-10758 (2013).
- Meng, F., Zhong, Z., Feijen, J. Stimuli-responsive polymersomes for programmed drug delivery. Biomacromolecules. 10 (2), 197-209 (2009).
- Iqbal, S., Blenner, M., Alexander-Bryant, A., Larsen, J. Polymersomes for therapeutic delivery of protein and nucleic acid macromolecules: from design to therapeutic applications. Biomacromolecules. 21 (4), 1327-1350 (2020).
- Discher, D. E., Ahmed, F.
- Seifert, U., Berndl, K., Lipowsky, R. Shape transformations of vesicles: Phase diagram for spontaneous- Curvature and bilayer-coupling models. Physical Review A. 44 (2), 1182-1202 (1991).
- Rikken, R. S. M., et al. Shaping polymersomes into predictable morphologies via out-of-equilibrium self-assembly. Nature Communications. 7, 1-7 (2016).
- Kim, K. T., et al. Polymersome stomatocytes: Controlled shape transformation in polymer vesicles. Journal of the American Chemical Society. 132 (36), 12522-12524 (2010).
- L'Amoreaux, N., Ali, A., Iqbal, S., Larsen, J. Persistent prolate polymersomes for enhanced co-delivery of hydrophilic and hydrophobic drugs. Nanotechnology. 31 (17), 175103 (2020).
- Salva, R., et al. Polymersome shape transformation at the nanoscale. ACS Nano. 7 (10), 9298-9311 (2013).
- Skoczen, S. L., Stern, S. T. Characterization of Nanoparticles Intended for Drug Delivery. Methods in Molecular Biology. 1682, Springer New York. New York, NY. (2018).
- Bhattacharjee, S. DLS and zeta potential - What they are and what they are not. Journal of Controlled Release. 235, 337-351 (2016).
- Men, Y., Li, W., Lebleu, C., Sun, J., Wilson, D. A. Tailoring polymersome shape using the Hofmeister effect. Biomacromolecules. 21 (1), 89-94 (2020).
- Decuzzi, P., et al. Size and shape effects in the biodistribution of intravascularly injected particles. Journal of Controlled Release. 141 (3), 320-327 (2010).
- Liu, Y., Tan, J., Thomas, A., Ou-Yang, D., Muzykantov, V. R. The shape of things to come: Importance of design in nanotechnology for drug delivery. Therapeutic Delivery. 3 (2), 181-194 (2012).
- Tao, L., et al. Shape-specific polymeric nanomedicine: Emerging opportunities and challenges. Experimental Biology and Medicine. 236 (1), 20-29 (2011).
- L'Amoreaux, N., Ali, A., Iqbal, S., Larsen, J. Persistent prolate polymersomes for enhanced co-delivery of hydrophilic and hydrophobic drugs. BioRxiv. , 796201 (2019).
- Chandler, D. Interfaces and the driving force of hydrophobic assembly. Nature. 437 (7059), 640-647 (2005).
- Wong, C. K., Mason, A. F., Stenzel, M. H., Thordarson, P. Formation of non-spherical polymersomes driven by hydrophobic directional aromatic perylene interactions. Nature Communications. 8 (1), (2017).
- Abdelmohsen, L. K. E. A., et al. Shape characterization of polymersome morphologies via light scattering techniques. Polymer. 107, 445-449 (2016).
- Men, Y., et al. Nonequilibrium Reshaping of polymersomes via polymer addition. ACS Nano. 13 (11), 12767-12773 (2019).
- Meeuwissen, S. A., Kim, K. T., Chen, Y., Pochan, D. J., van Hest, J. C. M. Controlled shape transformation of polymersome stomatocytes. Angewandte Chemie. 123 (31), 7208-7211 (2011).
- Wong, C. K., et al. Faceted polymersomes: A sphere-to-polyhedron shape transformation. Chemical Science. 10 (9), 2725-2731 (2019).
- Chidanguro, T., Ghimire, E., Simon, Y. C. Shape-transformation of polymersomes from glassy and crosslinkable ABA triblock copolymers. Journal of Materials Chemistry B. 8 (38), 8914-8924 (2020).
- Van Oers, M. C. M., Rutjes, F. P. J. T., Van Hest, J. C. M. Tubular polymersomes: A cross-linker-induced shape transformation. Journal of the American Chemical Society. 135 (44), 16308-16311 (2013).
- Che, H., et al. Pathway dependent shape-transformation of azide-decorated polymersomes. Chemical Communications. 56 (14), 2127-2130 (2020).
- Haryadi, B. M., et al. Nonspherical nanoparticle shape stability is affected by complex manufacturing aspects: Its implications for drug delivery and targeting. Advanced Healthcare Materials. 8 (18), 11-13 (2019).
- Katterman, C., Pierce, C., Larsen, J. Combining nanoparticle shape modulation and polymersome technology in drug delivery. ACS Applied Bio Materials. , (2021).
