Summary
Polymerer er selvmonterte polymere vesikler som dannes i sfæriske former for å minimere Gibbs frie energi. Ved legemiddellevering er mer langstrakte strukturer gunstige. Denne protokollen etablerer metoder for å skape mer stanglignende polymerer, med langstrakte størrelsesforhold, ved hjelp av salt for å indusere osmotisk trykk og redusere indre vesiclevolumer.
Abstract
Polymerer er membranbundne, bilayer vesikler laget av amfifile blokkkopolymerer som kan innkapsle både hydrofobe og hydrofile nyttelaster for bruksområder for levering av legemidler. Til tross for deres løfte er polymersomer begrenset i anvendelse på grunn av deres sfæriske form, som ikke lett tas opp av celler, som demonstrert av faste nanopartikkelforskere. Denne artikkelen beskriver en saltbasert metode for å øke sideforholdene til sfærisk poly (etylenglykol) (PEG)-baserte polymerer. Denne metoden kan forlenge polymerer og til slutt kontrollere deres endelige form ved å legge til natriumklorid i postformasjonsdialyse. Saltkonsentrasjonen kan varieres, som beskrevet i denne metoden, basert på hydrofobiskheten til blokkkopolymeren som brukes som base for polymersomet og målformen. Langstrakte nanopartikler har potensial til bedre å målrette endotelet i blodkar med større diameter, som årer, hvor marginering observeres. Denne protokollen kan utvide terapeutiske nanopartikkelapplikasjoner ved å bruke forlengelsesteknikker i takt med de doble, langvarige fordelene med polymerer.
Introduction
Formmodulering er en relativt ny og effektiv måte å forbedre nanopartikkelmediert legemiddellevering på. Ikke bare øker endringen i morfologi overflaten av partikler, noe som igjen gir større bæreevne, men det har også implikasjoner over hele linjen for å forbedre stabilitet, sirkulasjonstid, biotilgjengelighet, molekylær målretting og kontrollert frigjøring1. Polymersomer, nanopartikkelen av fokus i denne metoden, har en tendens til termodynamisk selvmontering i en sfærisk form, som har vist seg å være upraktisk i cellulært opptak og lettere oppdages i immunsystemet som fremmedlegeme. Å kunne forlenge strukturen til en prolat eller en stang vil tillate narkotikabæreren å unngå makrofager ved å etterligne innfødte celler og mer vellykket levere til ønsket mål2,3,4,5,6,7. De betydelige fordelene med polymerer, inkludert membranbundet beskyttelse av nyttelaster, membranens stimuli-respons og dobbel innkapsling av hydrofile og hydrofobe legemidler8,9,10, som gjør dem sterke kandidater for legemiddellevering opprettholdes under formmodulering.
Det er mange forskjellige metoder for modulering av polymerosmers former, og hver kommer med sine respektive fordeler og ulemper. Imidlertid faller de fleste av disse metodene inn i to kategorier: løsningsmiddeldrevet og saltdrevet osmotisk trykkendring11. Begge tilnærmingene tar sikte på å overvinne bøyeenergien som er tilstede etter at polymerer er dannet i en sfærisk likevektsform. Ved å introdusere en osmotisk trykkgradient kan polymerer bli tvunget til å bøye seg i langstrakte strukturer til tross for sterke bøyeenergier11,12.
Den løsningsmiddelbaserte metoden utforsker formendring inspirert av Kims og van Hest13sarbeid. De plastiserte polymerer i et organisk løsningsmiddel og vannblanding for å fange de organiske løsningsmidlene i vesiclemembranen og drive vann ut av vesiclekjernen. Til slutt er partikkelens indre volum så lavt at det forlenger. Selv om denne metoden har vist løfte, mangler den praktisk. Denne metoden krever forskjellige løsningsmidler for hver enkelt polymer ryggrad involvert i moduleringen. Derfor er det ikke allment aktuelt å fremme formendring. Omvendt er den saltbaserte metoden jevn og bruker en universell driver som kan introdusere osmotisk trykk til mange blokkkopolymerbaserte polymerer.
Dette prosjektet benytter den saltbaserte metoden introdusert av L'Amoreaux et al14. Denne protokollen involverer to runder med dialyse. Man tar sikte på å rense og størkne poly(etylenglykol)-b-poly(melkesyre) (PEG-PLA) polymerer ved å fjerne organiske løsningsmidler som kan ha blitt fanget i bilayeren under produksjonen, og en som fremmer formendringen. Det andre dialysetrinnet introduserer en 50 mM NaCl-løsning som skaper en osmotisk trykkgradient for å drive formendringen. Denne metoden støttes av Salva et al., som bemerker at hypertonisk stress i en løsning vil føre til at vesicle krymper15. Denne metoden bygger på en tidligere publisert metode14 som ser på to forskjellige polyesterbaserte polymerer og forskjellige saltgradienter fra 50-200 mM NaCl. Polyestere brukes på grunn av deres biokompatibilitet og biologisk nedbrytning. Saltgradienten har varierende effekt på formen avhengig av hydrofobiskheten til blokkens kopuleringsryd. Den kan brukes til å lage prolater, stenger og stomatokytter. Denne saltdrevne metoden ble valgt på grunn av enkel replikering og eksperimentell allsidighet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Sfærisk polymersomdannelse ved hjelp av en løsningsmiddelinjeksjonsmetode
- Oppløsning av polyester i organisk løsningsmiddel
MERK: Bare én polyester skal oppløses i sitt respektive organiske løsningsmiddel om gangen for å danne polymerer.- Løs opp polyester PEG-PLA eller PEG-b-poly (melkesyre-kolykolsyre) (PEG-PLGA) i dimetylsulfoksid (DMSO) i en konsentrasjon på 1,5% vekt. Oppløsning spesielt 0,015 g valgt polyester i 1 ml DMSO (15 mg/ml). Full oppløsning av polymeren kan kreve perioder på opptil 15 min vortexing.
- Mens polyesteren oppløses i organisk løsningsmiddel, setter du opp injeksjonsapparatet for løsningsmiddel i henhold til figur 1.
- Plasser en røreplate rett under den vertikale sprøytepumpen. Legg et 5 ml hetteglass med 1 ml av type II avionisert vann og en miniatyr rørestang på røreplaten.
- Juster sprøytepumpens høyde slik at nålens spiss kan senkes helt ned i deionisert vann av type II.
- Sett sprøytepumpens infusjonshastighet til 5 μL/min.
MERK: Hvis det brukes en sprøytepumpe med lite volum, kan adapteren med sprøyten settes opp på et ringstativ. Hvis det brukes en sprøytepumpe med stort volum, kan pumpen plasseres vertikalt på en labkontakt for å justere høyden.
- Utfør injeksjonsvæsken ved å trekke den organiske løsningsmiddel- og polyesteroppløsningen (trinn 1.1.1) inn i en 27 G nål med en 1/2" nållengde.
- Sett kanylen inn i sprøytepumpen og sørg for at den er helt sikker. Juster stapperblokken for å berøre sprøytestemperens ende.
- Start røreplaten slik at vannet spinner ved 100 o/min, og start deretter sprøytepumpen.
- Når sprøytepumpen har tilsatt det organiske løsningsmidlet og polymeren helt inn i rørevannet, fjern fra rørestangen og hette hetteglasset med glass.
- Karakteriser polymersomene via dynamisk lysspredning (DLS).
- Ta 1 ml vann, nå med en liten prosentandel organisk løsningsmiddel og polymer, og legg i en 1 ml cuvette.
- Bruk innstillingene fra tabell 1til å utføre DLS ved å plassere en 1 ml cuvette i systemet og sette opp kjøringen. Les og samle polymersome intensitetsvektet diameter og polydispersitetsindeks (PDI).
MERK: En plastkauvette fungerer fint i dette tilfellet, da mengden organisk løsningsmiddel er svært lav. Imidlertid vil en glasscuvette fungere også hvis det er noen bekymringer.
- Bekreft sfærisk polymersomdannelse ved hjelp av Transmission Electron Microscopy (TEM) og Scanning Electron Microscopy (SEM).
- Optimaliser TEM- og SEM-protokoller basert på utstyret som er tilgjengelig. Representative resultater ble oppnådd ved 120 kV i TEM og 5,0 kV i SEM.
- Hvis polymerer ikke er synlige ved hjelp av EM, bruk uranylacetat som bakgrunnsflekk.
MERK: Detaljer om TEM- og SEM-avbildning for formmodulering av polyesterbaserte polymerer finnes i referanse14. Informasjon om elektronmikroskopiteknikker for myke nanopartikler er beskrevet i referanse16.
2. Dialyse for å fjerne organisk løsningsmiddel
- Vask en 300 kDa dialysemembran i henhold til protokoller levert av produsenten.
- Tilsett 1 ml polymeroppløsning i reservoaret på dialyseenheten.
- Plasser dialyseenheten i et 250 ml beger med 150 ml av deionisert vann av type II på en røreplate. Sett røreplaten i en hastighet som gjør det mulig å bevege dialyseenheten forsiktig og la den røre over natten.
MERK: Hvis en virvel dannes under dialyse, må hastigheten reduseres. - Etter at dialysen er fullført, trekker du ut 1 ml polymersomoppløsning fra dialyseenheten. Karakteriser polymeroppløsningen, etter trinn 1.5.
MERK: Innsamling av denne informasjonen er relevant for å bestemme suksessen til formmoduleringsprotokollen, da man skal kunne identifisere en økning i PDI hvis polymersomet har blitt langstrakt.
3. Dialyse mot saltgradienter
- Lag 150 ml ønsket saltbuffer, med enten 50 mM, 100 mM eller 200 mM konsentrasjon av natriumklorid basert på de endelige ønskede polymeromegenskapene. Generelt fører økt saltkonsentrasjon til økt polymer langstrakt.
- Ta den polymersome løsningen som ble dialysert og karakterisert og omplassert i dialyseenheten. Plasser den lastede dialyseenheten i 150 ml av ønsket saltoppløsning og la den forsiktig røre i 18 timer.
MERK: Formmodulerte polymerer kan lagres og opprettholde formen i en isotonisk løsning i perioder på opptil 7 dager.
4. Formmodulert polymersom karakterisering
- Etter formmoduleringen, utfør polymersom karakterisering via DLS, TEM og SEM. Hvis polymerer ikke er synlige ved hjelp av EM, bruk uranylacetat som bakgrunnsflekk.
- Utfør DLS-målinger som beskrevet i trinn 1.5, og vær spesielt oppmerksom på PDI-målinger sammenlignet med sfæriske polymerer, da en endring i PDI antyder effektiv formendring i polymersomer.
- Sikre bruk av passende kontroller for avbildning, spesielt ikke-formede modulerte polymerer, for å sikre at metoden lykkes.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Tabell 2 viser forventede resultater når du følger protokolltrinnet 1. Vær oppmerksom på at DMSO brukes som løsningsmiddel for både PEG-PLA og PEG-PLGA i polymersomdannelse. Avvik fra dette løsningsmidlet er mulig, da andre vann-blandbare løsningsmidler vil oppløse kokopolymerene, men forventes å endre resultatene. Det forventes at PDI vil være mindre enn 0,2, noe som indikerer dannelsen av monodisperse polymersomer17. Vær oppmerksom på at økende hydrofobiskhet fører til økt avvik i både polymerdiameter og PDI. Hvis polymerdiametre varierer dramatisk fra de som rapporteres i denne tabellen når du kjører protokollen; Den mest typiske skyldige er en lav konsentrasjon av nanopartikler, vist med en lav tellehastighet for den prøven.
Figur 2 viser ikke-formmodulerte polymerers utseende før tilsetning av saltgradienter. Presentert her er representative resultater fra PEG-PLA-baserte polymerer etter protokolltrinn 1. Uansett hvilken blokkkopolymer som brukes, bør TEM indikere en generell sfærisk struktur, med en tykkere utvendig linje, som indikerer en membran. Uten NaCl presenterer PEG-PLA-polymerer som sfæriske strukturer i SEM med et børstelignende utvendig lag av PEG observert gjennom den grove overflatepresentasjonen.
Figur 3 viser forventede endringer i polymersomer etter dialyse (trinn 2). Uavhengig av konsentrasjonen av organisk løsningsmiddel som brukes i polymersomdannelse, vil en times dialyse i vann for å fjerne løsningsmidlet føre til samme generelle gjennomsnittlige diameter, med fjerning av løsningsmiddel som reduserer polymerdiameteren. Når større innledende konsentrasjoner av organisk løsningsmiddel brukes, forventes større diameterreduksjoner.
Figur 4 gir representative DLS-resultater etter figurendring (trinn 4). Figur 4A viser at når du lager PEG-PLA-polymerer, forventes beskjedne endringer i PDI, noe som kan indikere en endring i form, men krever avbildning for å bekrefte hvilke spesifikke former som dannes med polymersomene. Dialyzing PEG-PLA polymerer mot 50 mM NaCl kan føre til dannelse av prolater med sideforhold rundt 2, selv om dette ikke er et konsistent resultat, demonstrert ved stort avvik i PDI14. Større konsentrasjoner av salt kan føre til dannelse av mer stomatocyttlignende former, som er i samsvar med dagens litteratur18. Ved dialyzing PEG-PLGA polymersomer, som er litt mer hydrofobe enn PEG-PLA polymersomer, mot salt, er økningen i PDI mer konsistent med forlengelse, med alle utforskede saltgradienter som fører til en økning i PDI. Å ha en endring i PDI (ΔPDI) over en er oppmuntrende mot dannelsen av langstrakte polymerer. Bildebehandling bør igjen brukes til å bekrefte hvilke figurer som opprettes. Figur 4B viser at lignende resultater bør observeres ved bruk av en 50 mM saltgradient for å forårsake en formendring, uavhengig av polyesterhydrofobitet, mens 100 mM og 200 mM NaCl saltgradienter viser den direkte trenden som ΔPDI øker med økende polyesterhydrofobitet (dvs. PEG-PLGA bør ha en høyere ΔPDI etter saltdialyse enn PEG-PLA).
Figur 5 gir noen eksempler på polymere former som forventes når protokollen kjøres. Presentert er representative TEM-bilder av formmodulerte PEG-PLA-polymerer etter dialyse i 0, 50, 100 eller 200 mM NaCl. Husk at selvmonterte polymerer er mindre kontrollerbare enn faste partikler. Derfor forventes det å se avvik i størrelser og former i hver prøve, som ikke observeres når du modulerer formen på mer faste nanopartikler5,7,19,20,21. Kunnskap fra både figur 4 og figur 5 viser dette for PEG-PLA-polymerer som er dialysert med 50 mM NaCl; Denne prøven presenterer med stomatokytter og langstrakte stenger. Etter hvert som salt økes til 100 mM, observeres et økt antall stengerformasjon med et redusert antall stomatokytter. Til slutt, med dialyse mot 200 mM NaCl, danner PEG-PLA polymerer mer konsekvent prolater med beskjedne størrelsesforhold (mellom 2 og 3). Å kjøre denne protokollen vil føre til en fordeling av nanopartikkelformer, som det er naturen til selvmontert nanomedisin.
| Innstilling | Verdi |
| Materialrefraktiv indeks | Sett til materialet ditt; 1.450 for polymer |
| Dispergeringsmiddel | [NaCl] brukt; komplekst løsningsmiddel satt opp i DLS-programvare |
| Temperatur | 25 °C |
| Likevektstid | 120 s |
| Målevinkel | 173 ° Bakspredning |
| Målingsvarighet | Automatisk |
| Databehandling | Generelt formål |
Tabell 1: Parametere som skal brukes ved måling av størrelse og polydispersitetsindeks for polymerer via dynamisk lysspredning før og etter formmodulering.
| Polyester Blokk Co-Polymer | Diameter | 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 |
Tabell 2: Gjennomsnittlig polymerdiameter og polydispersitetsindeks etter injeksjon med oppløsningsvæske. Disse dataene er typiske for PEG-PLA- og PEG-PLGA-polymerer etter injeksjon med oppløsningsvæske, i trinn 1.5. i protokollen.
Figur 1: Injeksjonsapparat for løsemiddel. Opprettet med BioRender. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: TEM- og SEM-bilder av sfæriske PEG-PLA-polymerer pre-salt dialyse. For TEM ble sfæriske partikler tørket fra en 0 mM NaCl-suspensjon og farget med uranylacetat. TEM Bilder ble tatt ved 120 kV/ 60,000x direkte forstørrelse. SEM-bilder ble tatt ved 5,0 kV. Bilder er tilpasset fra tidligere publiserte resultater14. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Sfærisk PEG-PLA-basert polymersom Z-Gjennomsnittlig diameter under dialyse. Dialyse fjerner organisk løsningsmiddel, som størkner polymerhinner og reduserer polymerdiameter, som vist for PEG-PLA-baserte polymerer. Denne figuren er tilpasset fra en forhåndstrykt22 og publisert i Nanotechnology14.
Figur 4: Forventet PDI-endring (ΔPDI) for hvert polyesterbaserte polymeromer etter tilsetning av saltgradienter. (A) ΔPDI versus Konsentrasjon av NaCl for hvert polyesterbasert polymersom. (B) ΔPDI versus Polyester for hver konsentrasjon av NaCl. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 5: Prøv TEM-bilder av formmodulerte PEG-PLA-polymerer etter å ha blitt dialysert mot 0, 50, 100 og 200 mM NaCl. For å hjelpe til med visualisering av former dannet gjennom saltdialysen, er det gitt en nøkkel øverst på figuren, som betegner potensielle former for sfærer (lilla), stenger (grønn), prolates (oransje) og stomatokytter (rød). Som vanlig for selvmonterte systemer dannes en rekke former og størrelser. Før saltdialysen observeres sfærer konsekvent. Bruken av 50 mM og 100 mM natriumklorid gradienter fører til et bredt utvalg av former, inkludert stomatokytter (50 og 100 mM), stenger (50 mM), sfærer (100 mM) og prolater (100 mM) betegnet med piler farget i henhold til tasten som følger med. Til slutt fører bruken av en 200 mM natriumkloridgradient til dannelsen av hovedsakelig prolatformer, med noen stomatokytter. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Selvmonterte systemer er notorisk ukontrollerbare. Deres endelige egenskaper, inkludert størrelse, form og struktur, drives av den valgte amfifilens hydrofobe egenskaper og det valgte løsningsmiddelmiljøet. Amfifile blokkkopolymerer har en tendens til sfæriske former, noe som minimerer Gibbs frie energi og fører til den termodynamiskelikevekten 23, og danner dermed polymerer. På grunn av deres likevektsnatur er polymersomer betydelig mer utfordrende å forlenge eller endre i form og derfor mindre studert enn faste nanopartikkelmotparter. Den løsningsmiddeldrevne metoden er grundig studert i takt med PEG-b-polystyren (PS) baserte polymerer12,13,24,25,26,27. På grunn av behovet for å optimalisere protokoller for en løsningsmiddelbasert tilnærming for hver blokkkopolymer som brukes, har denne metoden imidlertid ikke blitt allment vedtatt for å endre formene til polymerer laget av alternative materialer. Andre metoder som brukes til å modulere polymersomform er svært spesifikke for polymerkjemien; Noen introduserer perylengrupper24,28 eller andre krysskoblinger29,30,31 for å starte ønsket kollaps og forlengelse. Spesifisiteten av tilnærmingen til det polymere materialet begrenser den utbredte anvendbarheten. Denne metoden bruker salt som driver for å skape en osmotisk trykkgradient mellom det indre, vesicle-innkapslede vannet og det ytre saltvannet. Dette kan brukes mer universelt enn den alternative løsningsmiddeldrevne metoden, da ulike polymerer krever ulike løsningsmidler for å sikre suksess i formmoduleringen. Saltbasert formmodulering av polymerer har fungert med PEG-b-PS18, poly (dimetylsiloksian)-g-poly(etylenoksid)15, og nå, med en nylig publikasjon, polyesterbaserte polymerosomer14. Den kjemiuavhengige suksessen til denne metoden er lovende for utvikling av mer målrettede systemer for levering av narkotika. Spesielt kan anvendelsen av denne tilnærmingen til bruk av polyester ha utbredte biologiske fordeler, da disse materialene er biologisk nedbrytbare.
Det første dialysetrinnet er avgjørende. Løsningsmiddelinjeksjonsmetoden for polymeromdannelse benytter vann-blandbare løsningsmidler som kan bli fanget i polymerens hydrofobe membran under dannelsen, noe som gjør membranene mer gjennomtrengelige for ting som salt. Den første dialysen av dannede polymerer i vann sikrer at løsningsmidlet er fjernet fra polymerryggen, demonstrert ved en reduksjon i polymerdiameteren (Figur 3). Dette gjør polymersomet mindre gjennomtrengelig for saltmolekyler introdusert i det andre dialysetrinnet, som danner trykkgradienten over polymermembranen.
Når du lager formmodulerte polymerer, forventes det at hver prøve vil ha polymerer som er av forskjellige former og størrelser. Fordelene med membranbundet legemiddellevering, inkludert, men ikke begrenset til nyttelastbeskyttelse, forlenget sirkulasjonstid og økt cellulært opptak, oppveier ulempene ved polydispersitet. Dette faktum krever at bilder tas sammen med DLS-data hver gang polymerer fremstilles. Det har blitt bemerket at en økning i PDI betegner et skifte fra sfæriske til ikke-sfæriske partikler32, men en direkte sammenheng mellom ΔPDI og spesifikk form er ennå ikke identifisert. Dette er spesielt viktig med lavere saltkonsentrasjoner, der det er en stor batch til batchvariabilitet i ΔPDI (figur 4).
Denne metoden er bare brukt til å modulere formen på de to polyesterblokkkopolymerene som danner polymerer presentert i dette papiret (PEG-PLA og PEG-PLGA). Andre typer PEG-baserte polymeromsystemer har blitt endret for formen via andre saltgradienter eller løsningsmiddelgradienter, som gjennomgås andre steder33, selv om det ikke har vært mye studier i formmodulering av ikke-PEG-baserte polymeromsystemer. Polymersomer er likevektstilstanden til PEG-PLA og PEG-PLGA i dette papiret på grunn av deres molekylvekter, som gir hydrofile fraksjoner som fører til membranbundne vesikler10. Dermed kan det å følge metoden direkte med en alternativ polymer gi forskjellige resultater. Generelt kan denne metoden brukes til å kontrollere formene til notorisk ukontrollerbare, selvmonterte polymerer dannet av polyesterblokkkopolymerer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Dette prosjektet ble delvis finansiert av National Institutes of Health Project nummer 5P20GM103499-19 gjennom Student Initiated Research Project Program. Dette arbeidet ble også delvis støttet av Clemsons Creative Inquiry Program. Vi anerkjenner også Nicholas L'Amoreaux og Aon Ali som først jobbet med å lage denne protokollen, og publiserte sin første artikkel sitert her14.
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).
