Name: Vitamin E-TPGS ile Tek veya Çift Emülsiyon ile Oluşturulan PLGA Nanopartikülleri (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-12-27T14:15:00.000+00:00
Duration: 12 min 48 s
Description: Keşfedin, PLGA nanopartiküllerinin tek veya çift emülsiyon yöntemiyle üretimini ve boyut kontrolünü. Vitamin E-TPGS emülgatör konsantrasyonu ayarlanarak 220 nm ile 1,98 µm arasında ayarlanabilir boyutlarda ilaç taşıyıcı sistemler geliştirin.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarların herhangi bir teşekkür belgesi bulunmamaktadır.

1. Nanopartikül Hazırlama
Solvent veya çözünmüş/emülsifiye edilmiş polimer içeren tüm adımlar kimyasal çeker ocakta gerçekleştirilmelidir.
<ol>
	<li>100 mg (+/- 5 mg) poli (laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) tartın ve 13 mm x 100 mm'lik bir test tüpüne yerleştirin.</li>
	<li>1 ml çözücüyü (etil asetat (EtAc) veya diklorometan (DCM)) bir cam serolojik pipet ile numuneye aktarın.</li>
	<li>Tüpün üst kısmını küçük bir parça alüminyum folyo ile örtün ve folyoyu güvenli bir şekilde Parafilme alın, Parafilmi şişenin üst kenarına ve folyonun alt kenarına sıkıca sardığınızdan emin olun.</li>
	<li>Test tüpünün dışındaki çözücü seviyesini işaretleyin. Polimerin gece boyunca çözünmesine izin verin, buharlaşma meydana gelirse ertesi gün ek çözücü ekleyin. 
	Not: Polimer, gerekirse nanopartikül hazırlama gününde de çözülebilir. 1.1-1.3 adımlarını izleyin, ardından tüm polimer tamamen çözülene kadar (~ 10 dakika) yüksekte girdaplayın.</li>
	<li>Ultrasonicator'ın yanında aşağıdaki ekipman / malzemelerle davlumbazda bir çalışma alanı hazırlayın: bir girdap, lastik ampullü iki küçük cam Pasteur pipeti ve bir manyetik karıştırma plakası. Ultrasonicator'ın altındaki bir standa buzlu su dolu büyük bir beher yerleştirin.</li>
	<li>Manyetik karıştırma çubuklu 200 ml'lik bir cam behere 45 ml %0.3 w/v Vitamin E-TPGS ekleyin ve karıştırma hızını 360 rpm'ye ayarlayın.</li>
	<li>13 mm x 100 mm'lik bir cam test tüpüne 2 ml w/v %0.3 Vitamin E-TPGS ekleyin.</li>
	<li>İlaç ekle: 
	Hidrofobik ajanlar için: kapsülleyiciyi doğrudan polimer çözeltisine ekleyin (test tüpünün duvarlarından kaçınmaya dikkat edin) ve kapsülleyici homojen bir şekilde dağılana kadar tüpü girdaplayın. 
	Hidrofilik ajanlar için: devam etmeden önce kapsülleyiciyi polimer çözeltisi ile emülsifiye edin. Polimer çözeltisinin yüzeyine suya veya tampona 50 μl'ye kadar ilaç ekleyin. İlacı polimer ile emülsifiye etmek için kısaca ultrasonikat (tipik olarak 10 saniye veya homojen, opak bir çözelti elde etmek için gerektiği gibi). Bu sonikasyon adımı buz üzerinde yapılmalıdır.</li>
	<li>Açık tüp polimeri/kapsülleyiciyi girdabın yanına yerleştirin. E-TPGS Vitamini içeren test tüpünü dikey olarak ve yüksek girdapta tutarken, polimer/kapsülleyici çözeltiyi damla damla eklemek için bir cam Pasteur pipeti kullanın. Tüpün kenarlarından kaçınmaya ve polimer çözeltisini doğrudan girdaplama emülgatörünün yüzeyine bırakmaya dikkat edin. 1 ml polimer çözeltisinin tamamı Vitamin E-TPGS'ye eklendikten sonra, çözeltiyi (şimdi bir emülsiyon) 15 saniye daha girdaplamaya devam edin.</li>
	<li>Emülsifiye edilmiş polimeri hemen ultrasonikatöre aktarın. Test tüpünü buzlu suya batırın ve emülsiyonu üç adet 10 saniyelik patlamada sonikasyon yapın (700 W sonikatör için% 40 genlik, prob ucu boyutunda 1/8). Eşit sonikasyonu sağlamak için emülsiyonu probda yukarı ve aşağı hareket ettirin, probun test tüpünün yanlarına veya altına dokunmaktan kaçınmaya dikkat edin. Devam etmeden önce çözeltinin soğumasını sağlamak için her on saniyelik sonikasyon arasında duraklayın.</li>
	<li>Karıştırma çözeltisinden 1-2 ml% 0.3 Vitamin E-TPGS ekleyin, emülsifiye edilmiş polimeri daha kolay dökecek şekilde incelten bir cam Pasteur pipeti ile emülsiyona ekleyin. Emülsiyonu karıştırma çözeltisine boşaltın. Test tüpünden kalan çözeltiyi karıştırma çözeltisine yıkamak için bu adımı tekrarlayın.</li>
	<li>Üç saat boyunca karıştırırken nanopartiküllerin sertleşmesine izin verin. Kapsülleyici ışığa duyarlıysa, beher alüminyum folyoya sarılabilir ve çözücünün buharlaşmasını kolaylaştırmak için üst kısmı açık bırakılabilir.</li>
</ol>
2. Nanoparçacık Koleksiyonu
<ol>
	<li>Sertleştirilmiş nanopartikülleri iki Oak Ridge santrifüj tüpüne (30 ml nominal hacim) bölün ve 0,1 g içinde dengeleyin.</li>
	<li>Nanopartikülleri sabit açılı bir rotorda 17.000 x g'da 15 dakika santrifüjleyin. Daha uzun santrifüjleme süreleri, daha küçük nanopartiküllerin daha yüksek bir fraksiyonunun toplanmasına neden olacaktır.</li>
	<li>Nanopartikül peletini rahatsız etmemeye dikkat ederek süpernatanı atın (su dökülebilir veya pipetlenebilir). 15 ml diH2O ekleyin ve nanopartikülleri tamamen yeniden süspanse etmek için bir su banyosu sonikatörü ve / veya girdap kullanın.</li>
	<li>İki santrifüj tüpünün içeriğini bir santrifüj tüpünde birleştirin ve her seferinde 30 ml diH2O'da toplam üç yıkama için 2.1-2.3 adımlarını 2 kat daha tekrarlayın. Son pelet resüspansiyonunun sıvı hacmi 4-5 ml. olmalıdır
	Bu noktada bir kriyoprotektan olarak 1: 2 trehaloz: polimer ağırlık oranı eklenebilir (SEM görüntüleme için trehaloz olmadan küçük bir nanopartikül alikotunu dondurun). Dondurma işlemi sırasında oluşan buz kristalleri partikül yüzeyine zarar verebilir ve agregasyona neden olabilir ve trehalozun dahil edilmesinin PLGA nanopartiküllerinin13 düzgün ve tam yeniden süspansiyonunu iyileştirdiği gösterilmiştir.</li>
	<li>Nanopartikülleri önceden tartılmış 5 ml'lik bir santrifüj tüpüne aktarın ve -80 °C'de en az 30 dakika dondurun.</li>
	<li>Donmuş içeriğin erimesine izin vermemek için hızlı hareket ederek, tüpün kapağını açın ve laboratuvar dokusunu bir lastik bantla üst kısımdan sabitleyerek üst kısmı kapatın. ** Herhangi bir erime meydana gelirse, liyofilizatöre yerleştirmeden önce tekrar dondurun.</li>
	<li>5 ml'lik bir hacim için 72 saat liyofilize edin. Liyofilize partikülleri Parafilm sarılı tüpte -80 °C'de saklayın.</li>
</ol>
3. Boyutlandırma ve Yüzey Morfolojisi
Taramalı Elektron Mikroskobu
<ol>
	<li>SEM için numuneler görüntülemenin yapıldığı gün hazırlanmalıdır. Bir SEM saplaması üzerine bir çift taraflı karbon bant şeridi yerleştirin. Saplamanın metal kısmını daha sonra başvurmak üzere etiketlemek için kalıcı işaretleyici kullanılabilir.</li>
	<li>Az miktarda liyofilize nanopartikül toplamak için metal bir spatula kullanın ve bunları bandın yüzeyine nazikçe yayın. Saplamanın yüzeyini bir laboratuvar mendili ile fırçalayın veya gevşek nanopartikülleri çıkarmak için basınçlı hava kullanın.</li>
	<li>Numuneyi 30-120 saniye boyunca altın paladium ile kaplayın. Daha uzun bir püskürtme süresi, görüntüleme için daha pürüzsüz bir yüzey üretecektir, ancak bu, ince yüzey ayrıntılarının kaybolmasına neden olabilir.</li>
	<li>Parçacıkları görselleştirmek için tipik parametreler 5-15 mm'lik bir çalışma mesafesi, 5-12 kV'luk bir ışın mukavemeti ve 1-3'lük bir nokta boyutudur. Daha yüksek ışın kuvvetleri, numunenin bölgesel olarak ısınmasına neden olabilir ve bu da parçacıkların yüzey morfolojisini değiştirecektir. Mikropartiküller 100X büyütmede gözlenir ve nanopartiküller 3.000X büyütmede ayırt edilebilir olacaktır.</li>
	<li>İdeal numune, saplamanın düz yüzeyi boyunca düzgün bir parçacık kaplamasından oluşacaktır. Bazen, ikincil yapılar (pullar veya küreler dahil) liyofilizasyondan kaynaklanabilir. Pulun bantla buluştuğu bir pulun kenarına veya bir kürenin tepesine odaklanmak, SEM ile kolayca görselleştirilebilen parçacıkların bulunmasına yardımcı olacaktır. Parçacık boyutu ve morfolojisinin temsili bir örneğini elde etmek için parti başına en az üç görüntü toplayın.</li>
</ol>

<ol><li>Peer, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanocarriers+as+an+emerging+platform+for+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Nanocarriers as an emerging platform for cancer therapy.</a> Nat. Nanotechnol. 2, 751-760 (2007).</li>
<li>Jiang, W., Gupta, R. K., Deshpande, M. C., Schwendeman, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodegradable+poly%28lactic-co-glycolic+acid%29+microparticles+for+injectable+delivery+of+vaccine+antigens%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Deliv.+Rev%22%5BJournal%5D)">Biodegradable poly(lactic-co-glycolic acid) microparticles for injectable delivery of vaccine antigens.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 57, 391-410 (2005).</li>
<li>Haag, R., Kratz, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+therapeutics%3A+Concepts+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem%22%5BJournal%5D)">Polymer therapeutics: Concepts and applications.</a> Angew. Chem. 45, 1198-1215 (2006).</li>
<li>Tong, R., Cheng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anticancer+polymeric+nanomedicines%5BTitle%5D)+AND+%22Polym.+Rev%22%5BJournal%5D)">Anticancer polymeric nanomedicines.</a> Polym. Rev. 47, 345-381 (2007).</li>
<li>Kumari, A., Yadav, S. K., Yadav, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodegradable+polymeric+nanoparticles+based+drug+delivery+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+and+Surf.+B+Biointerfaces%22%5BJournal%5D)">Biodegradable polymeric nanoparticles based drug delivery systems.</a> Colloids and Surf. B Biointerfaces. 75, 1-18 (2010).</li>
<li>Anderson, J. M., Shive, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodegradation+and+biocompatibility+of+PLA+and+PLGA+microspheres%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Deliv.+Rev%22%5BJournal%5D)">Biodegradation and biocompatibility of PLA and PLGA microspheres.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 28, 5-24 (1997).</li>
<li>Jain, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+manufacturing+techniques+of+various+drug+loaded+biodegradable+poly%28lactide-co-glycolide%29+%28PLGA%29+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The manufacturing techniques of various drug loaded biodegradable poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) devices.</a> Biomaterials. 21, 2475-2490 (2000).</li>
<li>Danhier, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PLGA-based+nanoparticles%3A+An+overview+of+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Control.+Rel%22%5BJournal%5D)">PLGA-based nanoparticles: An overview of biomedical applications.</a> J. Control. Rel. 161, 505-522 (2012).</li>
<li>Mu, L., Feng, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+controlled+release+formulation+for+the+anticancer+drug+paclitaxel+%28Taxol%29%3A+PLGA+nanoparticles+containing+vitamin+E+TPGS.%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Control.+Rel%22%5BJournal%5D)">A novel controlled release formulation for the anticancer drug paclitaxel (Taxol): PLGA nanoparticles containing vitamin E TPGS.</a> J. Control. Rel. 86, 33-48 (2003).</li>
<li>Mu, L., Feng, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PLGA%2FTPGS+nanoparticles+for+controlled+release+of+paclitaxel%3A+effects+of+the+emulsifier+and+drug+loading+ratio%5BTitle%5D)+AND+%22Pharm.+Res%22%5BJournal%5D)">PLGA/TPGS nanoparticles for controlled release of paclitaxel: effects of the emulsifier and drug loading ratio.</a> Pharm. Res. 20, 1864-1872 (2003).</li>
<li>Collnot, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vitamin+E+TPGS+P-glycoprotein+inhibition+mechanism%3A+influence+on+conformational+flexibility%2C+intracellular+ATP+levels%2C+and+role+of+time+and+site+of+access%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Pharm%22%5BJournal%5D)">Vitamin E TPGS P-glycoprotein inhibition mechanism: influence on conformational flexibility, intracellular ATP levels, and role of time and site of access.</a> Mol. Pharm. 7, 642-651 (2010).</li>
<li>Dintaman, J. M., Silverman, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+P-glycoprotein+by+D-alpha-tocopheryl+polyethylene+glycol+1000+succinate+%28TPGS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Pharm.+Res%22%5BJournal%5D)">Inhibition of P-glycoprotein by D-alpha-tocopheryl polyethylene glycol 1000 succinate (TPGS).</a> Pharm. Res. 16, 1550-1556 (1999).</li>
<li>Zhou, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly-penetrative%2C+drug-loaded+nanocarriers+improve+treatment+of+glioblastoma%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A.%22%5BJournal%5D)">Highly-penetrative, drug-loaded nanocarriers improve treatment of glioblastoma.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.. , (2013).</li>
<li>Cartiera, M. S., Johnson, K. M., Rajendran, V., Caplan, M. J., Saltzman, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+uptake+and+intracellular+fate+of+PLGA+nanoparticles+in+epithelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The uptake and intracellular fate of PLGA nanoparticles in epithelial cells.</a> Biomaterials. 30, 2790-2798 (2009).</li>
<li>Niwa, T., Takeuchi, H., Hino, T., Nohara, M., Kawashima, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodegradable+submicron+carriers+for+peptide+drugs%3A+Preparation+of+dl-lactide%2Fglycolide+copolymer+%28PLGA%29+nanospheres+with+nafarelin+acetate+by+a+novel+emulsion-phase+separation+method+in+an+oil+system%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Pharm%22%5BJournal%5D)">Biodegradable submicron carriers for peptide drugs: Preparation of dl-lactide/glycolide copolymer (PLGA) nanospheres with nafarelin acetate by a novel emulsion-phase separation method in an oil system.</a> Int. J. Pharm. 121, 45-54 (1995).</li>
<li>Ameller, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polyester-poly%28ethylene+glycol%29+nanoparticles+loaded+with+the+pure+antiestrogen+RU+58668%3A+physicochemical+and+opsonization+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Pharm.+Res%22%5BJournal%5D)">Polyester-poly(ethylene glycol) nanoparticles loaded with the pure antiestrogen RU 58668: physicochemical and opsonization properties.</a> Pharm. Res. 20, 1063-1070 (2003).</li>
<li>Wischke, C., Schwendeman, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+of+encapsulating+hydrophobic+drugs+in+PLA%2FPLGA+microparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Pharm%22%5BJournal%5D)">Principles of encapsulating hydrophobic drugs in PLA/PLGA microparticles.</a> Int. J. Pharm. 364, 298-327 (2008).</li>
<li>Batycky, R. P., Hanes, J., Langer, R., Edwards, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+theoretical+model+of+erosion+and+macromolecular+drug+release+from+biodegrading+microspheres%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Pharm.+Sci%22%5BJournal%5D)">A theoretical model of erosion and macromolecular drug release from biodegrading microspheres.</a> J. Pharm. Sci. 86, 1464-1477 (1997).</li>
<li>Panyam, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+degradation+and+in+vitro+release+of+a+model+protein+from+poly%28D%2CL-lactide-co-glycolide%29+nano-+and+microparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Control.+Rel%22%5BJournal%5D)">Polymer degradation and in vitro release of a model protein from poly(D,L-lactide-co-glycolide) nano- and microparticles.</a> J. Control. Rel. 92, 173-187 (2003).</li>
<li>Siepmann, J., Faisant, N., Akiki, J., Richard, J., Benoit, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+the+size+of+biodegradable+microparticles+on+drug+release%3A+Experiment+and+theory%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Effect of the size of biodegradable microparticles on drug release: Experiment and theory.</a> Journal of Controlled Release. 96, 123-134 (2004).</li>
<li>Desai, M. P., Labhasetwar, V., Walter, E., Levy, R. J., Amidon, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mechanism+of+uptake+of+biodegradable+microparticles+in+Caco-2+cells+is+size+dependent%5BTitle%5D)+AND+%22Pharm.+Res%22%5BJournal%5D)">The mechanism of uptake of biodegradable microparticles in Caco-2 cells is size dependent.</a> Pharm. Res. 14, 1568-1573 (1997).</li>
<li>Alexis, F., Pridgen, E., Molnar, L. K., Farokhzad, O. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+affecting+the+clearance+and+biodistribution+of+polymeric+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Pharm%22%5BJournal%5D)">Factors affecting the clearance and biodistribution of polymeric nanoparticles.</a> Mol. Pharm. 5, 505-515 (2008).</li>
<li>Barichello, J. M., Morishita, M., Takayama, K., Nagai, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Encapsulation+of+hydrophilic+and+lipophilic+drugs+in+PLGA+nanoparticles+by+the+nanoprecipitation+method%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Dev.+Ind.+Pharm%22%5BJournal%5D)">Encapsulation of hydrophilic and lipophilic drugs in PLGA nanoparticles by the nanoprecipitation method.</a> Drug Dev. Ind. Pharm. 25, 471-476 (1999).</li>
<li>Mundargi, R. C., Babu, V. R., Rangaswamy, V., Patel, P., Aminabhavi, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nano%2Fmicro+technologies+for+delivering+macromolecular+therapeutics+using+poly%28d%2Cl-lactide-co-glycolide%29+and+its+derivatives%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Control.+Rel%22%5BJournal%5D)">Nano/micro technologies for delivering macromolecular therapeutics using poly(d,l-lactide-co-glycolide) and its derivatives.</a> J. Control. Rel. 125, 193-209 (2008).</li>
<li>Niwa, T., Takeuchi, H., Hino, T., Kunou, N., Kawashima, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparations+of+biodegradable+nanospheres+of+water-soluble+and+insoluble+drugs+with+D%2CL-lactide%2Fglycolide+copolymer+by+a+novel+spontaneous+emulsification+solvent+diffusion+method%2C+and+the+drug+release+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Control.+Rel%22%5BJournal%5D)">Preparations of biodegradable nanospheres of water-soluble and insoluble drugs with D,L-lactide/glycolide copolymer by a novel spontaneous emulsification solvent diffusion method, and the drug release behavior.</a> J. Control. Rel. 25, 89-98 (1993).</li>
<li>Yang, Y. Y., Chia, H. H., Chung, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+preparation+temperature+on+the+characteristics+and+release+profiles+of+PLGA+microspheres+containing+protein+fabricated+by+double-emulsion+solvent+extraction%2Fevaporation+method%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Control.+Rel%22%5BJournal%5D)">Effect of preparation temperature on the characteristics and release profiles of PLGA microspheres containing protein fabricated by double-emulsion solvent extraction/evaporation method.</a> J. Control. Rel. 69, 81-96 (2000).</li>
<li>Yang, Y. Y., Chung, T. S., Ping Ng, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphology%2C+drug+distribution%2C+and+in+vitro+release+profiles+of+biodegradable+polymeric+microspheres+containing+protein+fabricated+by+double-emulsion+solvent+extraction%2Fevaporation+method%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Morphology, drug distribution, and in vitro release profiles of biodegradable polymeric microspheres containing protein fabricated by double-emulsion solvent extraction/evaporation method.</a> Biomaterials. 22, 231-241 (2001).</li>
<li>Zhang, Z., Feng, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+drug+encapsulation+efficiency%2C+in+vitro+drug+release%2C+cellular+uptake+and+cytotoxicity+of+paclitaxel-loaded+poly%28lactide%29-tocopheryl+polyethylene+glycol+succinate+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The drug encapsulation efficiency, in vitro drug release, cellular uptake and cytotoxicity of paclitaxel-loaded poly(lactide)-tocopheryl polyethylene glycol succinate nanoparticles.</a> Biomaterials. 27, 4025-4033 (2006).</li>
<li>Astete, C. E., Sabliov, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+PLGA+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomater.+Sci.+Polym.+Ed%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of PLGA nanoparticles.</a> J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 17, 247-289 (2006).</li>
<li>Gaumet, M., Gurny, R., Delie, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent+biodegradable+PLGA+particles+with+narrow+size+distributions%3A+Preparation+by+means+of+selective+centrifugation%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Pharm%22%5BJournal%5D)">Fluorescent biodegradable PLGA particles with narrow size distributions: Preparation by means of selective centrifugation.</a> Int. J. Pharm. 342, 222-230 (2007).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

PLGA partikülleri genellikle boyut, kapsülleyici ve yüzey özellikleri gibi partikül özelliklerini özelleştirme yeteneği sağlayan bir yöntem olan tek veya çift emülsiyon ile hazırlanır7. Bu özellikler ve diğerleri, çözücü tipi, besleme oranları, emülsifikasyon yöntemi ve emülgatör tipi dahil olmak üzere birçok değişkene bağlıdır. Bununla birlikte, deneyimlerimize göre, tek bir deneycinin tutarlı özelliklere sahip parçacıklar üretmesi mümkündür. Aynı protokolü kullanarak, iyi eğitimli bir deneyci, aşağıdaki ortalama çaplara sahip yedi ayrı nanopartikül partisi üretti: 317 nm±99, 342 nm±112, 298 nm±104, 361 nm±110, 339 nm±115, 360 nm±123 ve 364 nm±110. İyi eğitimli deneycinin partilerinin ortalamasının alınması, ortalama 340 nm±25 çap ve 110 nm±8'lik parti içi ortalama standart sapma verir. İlki tarafından eğitilen ikinci bir deneyci, ortalama çapı 328 nm±138 olan nanopartiküller üretmek için aynı protokolü kullandı. Bununla birlikte, birkaç aydır bağımsız olarak nanopartiküller yapan üçüncü bir deneyci, ortalama 220 nm±70 çapında nanopartiküller üretmek için aynı protokolü izledi. Böylece, beklenen bir çap aralığına sahip parçacıklar yapmak mümkündür, ancak bu, ince deneysel tekniğin tam olarak kopyalanmasına bağlıdır. Partilerin havuzlanması, aynı agrega özelliklerine sahip büyük miktarlarda nanopartiküllerin üretilmesini sağlayabilir. Örneğin, in vitro veya in vivo çalışma için nanopartiküllerin yüzeyini değiştirdiğimizde, birden fazla (6'ya kadar) 200 mg'lık parti hazırlanır, yıkanır, toplanır, tek bir tüpte karıştırılır ve daha sonra yüzey modifikasyonu için bölünür. Bu, nanopartikül boyutunun, ilaç yüklemesinin, yükün ve modifikasyon için mevcut yüzey bölgelerinin fraksiyonunun iki tedavi grubu arasında karşılaştırılabilir olmasını sağlar. Başka bir örnekte, ilgilenilen değişken, farklı ajanların farklı nanopartikül partilerine yüklenmesiyle ilaç etkinliği ise, ilaç yüklemesindeki değişkenliği ölçmek ve kontrol etmek önemlidir. Üretilen her partikül partisi için partikül özelliklerinin ölçülmesi ve partiden partiye değişkenliği kontrol etmek için deneylerin tasarlanması ve çoğaltılması kritik öneme sahiptir.
Organik ve sulu fazların tam emülsiyonu, küçük parçacıkların oluşturulması için kritik öneme sahiptir. Poli(vinil alkol) (PVA) belki de en yaygın kullanılan emülgatördür. Biz ve diğerleri, E-TPGS9, PVA14, spans15 ve poloksamerler16 vitamini dahil olmak üzere çeşitli emülsifiye edici ve stabilize edici ajanlar kullandık (PLGA partiküllerinin üretimi için kullanılan çok çeşitli ajanların kapsamlı bir şekilde tartışılması için, Wischke ve diğerleri tarafından yapılan incelemeye bakın.17). Düzgün emülsifiye edilmiş polimer, homojen, süt beyazı/opak bir çözelti olarak görünecektir. Zayıf (veya "kırık") bir emülsiyon, makroskopik heterojenlik veya taneciklilik gösterecektir ve hatta tüpte görsel olarak farklı iki katmana ayrılabilir. Bu genellikle nanopartiküllerin oluşmadığını gösterir. Emülsiyon, ultrasonicator'a hemen aktarılmazsa adım 1.9'dan sonra kırılabilir. Bu meydana gelirse, homojen olana kadar tekrar girdap yapın ve hemen sonikatöre geçin. Sonikasyon adımını (1.10) takiben ayrılma gerçekleşmemelidir. Parçacıklar daha büyük bir sulu hacme dağıldıktan sonra (adım 1.11), çözelti düzgün bir şekilde opak ila hafif yarı saydam olmalıdır. Parçacık boyutu küçüldükçe yarı saydam kalite artacaktır ve çok küçük nanoparçacıklar için mavi bir renk tonu gözlemlenebilir. Parçacıklar bir ilacı kapsüllüyorsa bu renk tonu gözlemlenmeyebilir. Emülsiyon büyük sulu hacme eşit olarak dağılmazsa veya granüler görünüyorsa, deney devam etmemelidir. Parçacık peletinin görünümünde ve kohezyonunda bazı farklılıklar gözlemlemek normaldir. Bazı peletler hafif girdap üzerine yeniden süspanse edilebilirken, diğerleri birkaç dakika su banyosu sonikasyonu alabilir. Yeniden süspansiyon 5 dakikadan uzun sürmemelidir. Liyofilize parçacıklar, pamuğa benzerden serbest akışlıya kadar çeşitli dokular alabilir.
Bir nanopartikül malzemesi olarak PLGA'nın birçok avantajından biri, amaçlanan uygulama için istenen boyutta partikül oluşturmak üzere üretim sürecini optimize etme yeteneğidir. Daha büyük nanopartiküller, küçük nanopartiküllerden daha yüksek bir hidrofobik ilaç fraksiyonunu (polimerin ağırlığına göre) kapsülleyecektir, ancak ilaç salım kinetiği deetkilenebilir 18-20. Nanopartiküllerin boyutu, hücreler tarafından partikül içselleştirme mekanizmaları ve bunların dokudaki dağılımı üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir ve bu da dağıtım etkinliğinde dramatik farklılıklara neden olabilir. Örneğin, mononükleer fagosit sistemi, sistemik dolaşımdaki 1 μm'den büyük ajanları etiketleyecek ve uzaklaştıracaktır. Küçük nanopartiküller, daha büyük nanopartiküllerin sıkı hücre dışı matriste tutulacağı beyne doğrudan infüzyon için ilgi çekici olabilir; Küçük nanopartiküllerin verilmesi, gelişmiş geçirgenlik ve tutma etkisi yoluyla tümörlerin pasif olarak hedeflenmesini de kolaylaştırabilir. İlaç kapsülleme etkinliği, spesifik ilacın özelliklerine, partikülün boyutuna ve emülgatöre (yani çözücüye karşı sudaki çözünürlüğüne) bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Tek ve çift emülsiyon, ilaç yüklemesini ve nanopartikül boyutunu da etkileyecektir. Hidrofobik ajanların tek emülsiyon yoluyla kapsüllenmesi, çift emülsiyon yöntemine kıyasla ultra küçük nanopartiküllerin üretimine yardımcı olabilir. Okuyucuyu bu konunun kapsamlı bir şekilde tartışılması için diğer kaynaklara yönlendiriyoruz23-28. Son olarak, yüksek hızlı homojenizasyon dahil olmak üzere alternatif emülsifikasyon yöntemleri mevcuttur ve bu diğer yaklaşımlar, belirli ilaç türleri veya ilaç dağıtım uygulamaları için avantajlar sağlayabilir29.
Tek emülsiyon yöntemi, her biri nanopartikül özelliklerini değiştirebilen çok çeşitli formülasyon değişkenlerinin varyasyonu için bir fırsat sunar. Örneğin, bunun yerine çözücü olarak diklorometan (DCM) kullanmak, genellikle daha geniş bir boyut dağılımına sahip daha büyük nanopartiküller üretecektir. Etil asetat (EtAc) suda karışabildiğinden, birincil emülsiyondaki polimer damlacığının yüzey gerilimi azalır ve daha küçük nanopartiküller üretilir. DCM, aynı hacimdeki EtAc ile ikame edilebilir. İlaç kapsüllemesini ve partikül özelliklerini optimize etmek için alternatif çözücüler veya çözücü karışımları kullanılabilir. Diğer formülasyon parametreleri de partikül boyutunu değiştirebilir: örneğin, artan çözücü hacmi, çözücü: polimer oranı, sonikasyon yoğunluğu veya santrifüjleme hızı / süresi, toplanan parçacıkların boyutunda bir azalmaya neden olacaktır. Sıralı santrifüjleme (örneğin, önce daha büyük parçacıkları çıkarmak için hızlı, düşük hızlı bir santrifüjleme, ardından ultra küçük parçacıkları toplamak için daha uzun bir döndürme) veya filtreleme gerçekleştirerek parçacıkları parçalara ayırmak mümkündür.
Burada, ortalama çapları 220 nm ila 1.98 μm arasında değişen PLGA partiküllerinin hazırlanmasını sağlayan formülasyon parametrelerini açıklıyoruz. PLGA'dan oluşan partiküllerin üretilmesine yönelik bu yöntemler, in vitro veya in vivo gelecekteki ilaç dağıtım uygulamaları için partikül tasarımını (boyut, kapsülleyici ve yüzey özellikleri) optimize etmek için kullanılabilir.

Polimerler, hedeflenen tümör tedavisi1'den bağışıklık sisteminin modülasyonu2'ye kadar değişen uygulamalar için son birkaç on yılda giderek daha popüler ilaç dağıtım araçları haline geldi. Polimer kapsüllenmiş veya konjuge ilaçlar, polimerle ilişkili ilaç bozunmaya karşı korunduğundan, genellikle serbestçe verilen muadillerinden daha etkilidir. Bu koruma, daha uzun bir biyolojik yarı ömür ve azaltılmış sistemik yan etkiler3-5 ile potansiyel olarak geliştirilmiş etkinlik anlamına gelir.
Poli(laktik-ko-glikolik asit) (PLGA), nano ölçekli bir dağıtım sisteminin ideal özelliklerinin çoğunu sergileyerek, kapsüllenmiş ajanın uzun süreli salınımını sağlar ve laktik ve glikolik asidin biyouyumlu ürünlerine indirgenir. PLGA'da kapsüllenen küçük moleküller, proteinler ve nükleik asitler, çeşitli hastalık uygulamalarında gelişmiş aktivite göstermiştir8. Daha da önemlisi, malzeme platformu, parçacıkları belirli dokulara hedeflemek veya görüntüleme amaçları için ligandların boyut, yük ve yüzey gösterimi gibi özelliklerin kolayca özelleştirilmesini kolaylaştırır. PLGA zaten insanlarda biyolojik olarak parçalanabilen sütürler (örneğin Purasorb, Purac Biomaterials ve Vicryl, Ethicon Inc.) şeklinde kullanıldığından, klinik translasyon potansiyeli yüksektir.
Yağ-su (tek) veya su-yağ-su (çift) emülsiyonu, PLGA'nın hidrofobik ve hidrofilik ilaçları mikro veya nano ölçekli formda kapsüllemek için kullanılabileceği bir yöntemdir. Kısaca PLGA, bir yüzey aktif madde veya stabilizatör (su) ile emülsifiye edilen bir organik faz (yağ) içinde çözülür. Hidrofobik ilaçlar doğrudan yağ fazına eklenirken, hidrofilik ilaçlar (su) partiküllerin oluşumundan önce ilk olarak polimer çözeltisi ile emülsifiye edilebilir. Yüksek yoğunluklu sonikasyon patlamaları, küçük polimer damlacıklarının oluşumunu kolaylaştırır. Elde edilen emülsiyon, daha büyük bir sulu faza eklenir ve birkaç saat boyunca karıştırılır, bu da çözücünün buharlaşmasına izin verir. Sertleştirilmiş nanopartiküller toplanır ve santrifüjleme ile yıkanır (Şekil 1).
Burada, çözücü olarak etil asetat (EtAc) ve emülsifiye edici ajan olarak E-D-α-Tokoferol polietilen glikol süksinat (TPGS) ile tek ve çift emülsiyon kullanarak PLGA nanopartikülleri yapmak için bir tekniği açıklıyoruz. E-TPGS vitamininin kullanımı, gelişmiş emülsifikasyon ve kapsülleme verimliliği dahil olmak üzere diğer stabilize edici ajan türlerine (örneğin poli (vinil alkol), PVA) göre çeşitli olası avantajlar sunar. Diğer gruplar, kanser hücreleri üzerinde yaygın olarak aşırı eksprese edilen ve ilaçları hedef hücrelerden uzaklaştırarak ilaç direncine katkıda bulunduğu bilinen bir transmembran akış proteini olan P-gp'nin inhibisyonu da dahil olmak üzere Vitamin E-TPGS'nin avantajlarını bildirmiştir. Ek olarak, taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanarak parçacıkların nasıl karakterize edileceğini ve boyutlandırılacağını gösteriyoruz ve protokolün değiştirilmesi yoluyla boyut modifikasyonu hakkında daha fazla rehberlik sağlıyoruz.

<table><tbody><tr><td>Poly(laktik ko-glikolik asit)&amp;nbsp; (PLGA)</td><td><a href="http://www.absorbables.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> Lactel</a></td><td>B6010-2P</td><td>İçsel Viskozite: 0.55-0.75 dl/g</td></tr><tr><td>Etil asetat (EtAc)</td><td>Sigma</td><td>270989</td><td></td></tr><tr><td>Metilen klorür (DCM)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vitamin E TPGS</td><td>Sigma</td><td>57668</td><td></td></tr><tr><td>Poly(vinil alkol)</td><td></td><td></td><td>%87-89 hidrolize, 30,000-70,000 Da</td></tr><tr><td>Ekipman</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sonik Parçalayıcı</td><td>Fisher Scientific</td><td>Model 705</td><td>700 W (Ultrasonikatör)</td></tr><tr><td>Sonikatör ucu</td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td>1/8 in</td></tr><tr><td>Vorteksleyici</td><td>VWR</td><td>58816-121</td><td></td></tr><tr><td>Çok pozisyonlu karıştırıcı</td><td>Corning</td><td>MP5I</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasantrifüj</td><td>Beckman-Coulter</td><td>L8-80M</td><td></td></tr><tr><td>Sabit açılı rotor</td><td>Beckman-Coulter</td><td>50.2TI</td><td></td></tr><tr><td>Su banyolu sonikatör</td><td>Fisher Scientific</td><td>FS30</td><td></td></tr><tr><td>Liyofilizatör</td><td>Millrock</td><td>BT85</td><td></td></tr></tbody></table>

vitamin e-tpgs ile tek veya Çift emülsiyon ile oluşturulan plga nanopartikülleri

PLGA Nanoparticles Formed by Single- or Double-emulsion with Vitamin E-TPGS

Poli(laktik-ko-glikolik asit) (PLGA), biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerin alifatik polyester ailesinin biyouyumlu bir üyesidir. PLGA, özellikle insanlarda emilebilir sütürler şeklinde kullanım için FDA onaylı olduğundan, ilaç dağıtım uygulamaları için uzun süredir popüler bir seçim olmuştur. Hidrofobik ve hidrofilik ilaçlar, tek veya çift emülsiyon yoluyla PLGA partikülleri içinde kapsüllenir. Kısaca ilaç, polimer ile çözülür veya daha sonra sulu faz ile emülsifiye edilen organik bir fazda polimer ile emülsifiye edilir. Çözücü buharlaştıktan sonra, partiküller yıkanır ve liyofilizasyon ve uzun süreli depolama için santrifüjleme yoluyla toplanır. PLGA, sulu ortamlarda hidroliz yoluyla yavaş yavaş bozunur ve kapsüllenmiş ajanlar haftalar ila aylar arasında bir süre içinde salınır. PLGA, ilaç dağıtımı için birçok avantaja sahip bir malzeme olmasına rağmen, nanopartiküllerin tekrarlanabilir oluşumu zor olabilir; Farklı ekipman, reaktif partisi ve hassas emülsifikasyon yönteminin kullanılmasıyla önemli ölçüde değişkenlik ortaya çıkar. Burada, emülsifiye edici ajan E-TPGS vitamini kullanılarak tek veya çift emülsiyon ile oluşturulan mikropartiküllerin ve nanopartiküllerin oluşumunu ve karakterizasyonunu ayrıntılı olarak açıklıyoruz. Parçacık morfolojisi ve boyutu taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile belirlenir. Değişen emülgatör konsantrasyonu ile üretilen nanopartiküller için temsili SEM görüntülerinin yanı sıra görüntüleme artefaktları ve başarısız emülsifikasyon örnekleri sunuyoruz. Bu protokol, alternatif emülgatörler (örn. poli (vinil alkol), PVA) veya çözücüler (örn. diklorometan, DCM) kullanmak için kolayca uyarlanabilir.

Bu protokol kullanılarak hazırlanan PLGA mikropartiküllerinin ve nanopartiküllerinin temsili SEM görüntüleri Şekil 2a ve Şekil 2b'de gösterilmiştir. Partiküller; pürüzsüz bir yüzey morfolojisine sahip, numuneye yayılmış geniş bir boyut aralığında, birbirine kaynamamış tekil küreler şeklinde görünecektir.
Her partinin ortalama çapını belirlemek için, ImageJ'deki "measure" (ölçüm) işlevi kullanılarak doğrudan SEM görüntülerinden ölçümler yapılır. Temsili bir boyut dağılımı elde etmek için, görüş alanından rastgele seçilen partiküllerin çaplarına ilişkin en az 150 ölçüm alınmalıdır. Bir partikül partisinin ortalama boyutu, formülasyon parametrelerine bağlıdır. Örneğin, Şekil 2a, emülsifiye edici fazda %0,05 Vitamin E-TPGS kullanılarak, 100 mg PLGA başına 1 ml çözücü ile mikropartiküller (ortalama çapı 730 nm±370) oluşturulmuştur; buna karşın Şekil 2b200 mg PLGA'ya 4 ml çözücü kullanılarak, hidrofobik ilaç kamptotesin kapsülleyen ve emülsiyon fazında %0,3 Vitamin E-TPGS içeren nanoparçacıklar (ortalama çapı 340 nm±70) oluşturulmuştur (tam formülasyon parametreleri şekil açıklamasında tanımlanmıştır). Genel olarak, daha yüksek emülgatör konsantrasyonu daha küçük parçacıklar oluşturur; emülgatör konsantrasyonunun %0,3 ile %0,01 arasında değiştirilmesiyle 220-2.000 nm arasında değişen ortalama çaplar elde edilebilir (Şekil 3).
Verimlerimiz %74-98 arasında değişmektedir (tek bir deneyci tarafından farklı solventler, emülgatörler ve emülsifikasyon koşullarıyla hazırlanan 22 nanopartikül partisi). Küçük nanopartiküller, özellikle yıkama süpernatantı peletten dökülürken santrifüj ve yıkama aşamasında kolayca kaybolduğu için, daha büyük (>150 nm) partilerde daha iyi verimler gözlemlenebilir. Sıvının dikkatle pipetlenmesi bu sorunu önlemeye yardımcı olabilir. Daha yüksek hızlar ve/veya daha uzun santrifüj süresi, hem ultra küçük nanopartikül fraksiyonunun toplanmasını iyileştirerek hem de peletin sıkışmasını sağlayarak yıkama aşamasında daha az kayıp verilmesini sağlar ve böylece verimi artırabilir. Burada açıklanan protokol, emülgatör olarak TPGS ve solvent olarak EtAc kullanılarak partikül üretmeye odaklanmıştır; ancak alternatif solventler ve/veya emülgatörler de mümkündür. Genel olarak, muhtemelen EtAc'nin suyla karışabilir, DCM'nin ise karışamaz olması nedeniyle, EtAc'nin DCM'den daha küçük ve daha üniform boyutlu nanopartiküller ürettiğini saptadık (örneğin, solvent içinde 100 mg/ml PLGA'nın 2 ml %0,1 TPGS içinde emülsifiye edilmesi durumunda, EtAc için 540 nm±190'a karşı DCM için 2.160 nm±1.530 çap değerleri). PVA, tarafımızca ve diğer gruplarca yaygın olarak kullanılan popüler bir emülgatördür. Ticari olarak temin edilen farklı PVA partilerinden hazırlanan nanopartiküllerde değişkenlik gözlemledik. Bu nedenle, tekrarlanabilirliği artırmak için mümkün olduğunca aynı PVA stokunun kullanılması önerilir. Kendi çalışmalarımızda, PVA'nın TPGS'den çok daha yüksek konsantrasyonlarda daha etkili bir emülgatör olduğunu saptadık (örneğin, DCM içinde 100 mg/ml PLGA'nın 2 ml %5 PVA içinde emülsifiye edilmesi durumunda 140 nm±48 çap).
Ekipman ve görüntüleme süreci arasındaki farklılıklar nedeniyle nanoparçacıkların SEM ile karakterize edilmesi zorlayıcı olabilir. Bu nedenle, parçacık oluşumuyla ilgili sorunlara işaret eden morfolojik özellikler ile görüntüleme sırasında istem dışı olarak ortaya çıkan artefaktları birbirinden ayırt etmek önemlidir. SEM görüntülerinde bazen parçacıklarda birleşme (Şekil 4a ve 4b), çukurlaşma (Şekil 4c) veya çatlama (Şekil 4f) gözlemlenir. Bu artefaktlar bazen kötü oluşmuş parçacıklara işaret eder (örneğin Şekil 4a'da, emülgatör konsantrasyonu ayrı parçacıklar oluşturmak için çok yüksekti) ancak karakterizasyon yönteminin neden olduğu artefaktlardan da kaynaklanabilir (örneğin Şekil 4b'de, numune sputter kaplama sırasında ısınmış ve Şekil 4c'de, SEM demetinden kaynaklanan yerel ısınma görüntüleme sırasında parçacıkların yüzey morfolojisini değiştirmiştir). Görüntüleme artefaktlarını önlemek için sputter kaplama süresi minimize edilmeli ve demet gücü düşük tutulmalıdır. Daha uzun sputter sürelerinde daha pürüzsüz morfolojiler gözlemlenir, ancak bu durum parçacıkların birleşmesine yol açabilir. Çok kısa olan sputter süreleri, parçacıkların yüklenmesi ve görüntü yakalama sırasında hareket etmesi nedeniyle görüntülemeyi zorlaştırabilir. Görüntülerin hızlı bir şekilde yakalanması, uzun süreli demet maruziyetini ve görüntülerin bozulmasını önlemeye yardımcı olacaktır (Şekil 4d ve 4e). Yüksek demet maruziyeti ayrıca nanoparçacık yüzeyinin genişlemesi ve çatlamasıyla sonuçlanabilir (Şekil 4f). Eğer morfoloji artefaktları karakterizasyon parametreleri değiştirilerek minimize edilemiyorsa, bunların nanoparçacıkların kendileriyle ilgili gerçek sorunları temsil etmesi mümkündür. Üretim sürecinde birleşme; yüksek ultrasonikasyon gücü nedeniyle aşırı ısınma, çözücünün tam olarak buharlaşmaması, yıkama aşamasında eksik resüspansiyon veya başarısız liyofilizasyondan kaynaklanabilir.
<img alt="Yağ ve su ayırma işlemi; sonikasyon, evaporasyon, toplama; liyofilizasyon diyagramı." fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51015/51015fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51015/51015fig1.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Şekil 1"> 
Şekil 1. Nanopartikül üretim şeması. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51015/51015fig1highres.jpg" target="_blank">Daha büyük resmi görüntülemek için buraya tıklayın</a>.
<img alt="Nanopartikül yapısı (SEM) ve boyut dağılımı (μm, nm), karşılaştırmalı analiz grafiği." fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51015/51015fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51015/51015fig2.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Şekil 2"> 
Şekil 2. Tek emülsiyon yöntemiyle üretilen PLGA mikropartikül ve nanopartiküllerin SEM görüntüleri ve karşılık gelen boyut dağılımları. (A)'de, 1ml etil asetatta çözünmüş 100 mg PLGA'nın 2 ml %0,05 Vitamin E-TPGS içinde emülsifiye edilmesi ve 45 ml %0,01 Vitamin E-TPGS içinde sertleştirilmesiyle partiküller oluşturulmuştur. Karşılık gelen boyut dağılımı (C)'de gösterilmektedir. (B)'de, 4mL etil asetatta çözünmüş 200 mg PLGA ve 40mg kamptotesinin 4 ml %0,3 Vitamin E-TPGS içinde emülsifiye edilmesi ve 90 ml %0,3 Vitamin E-TPGS içinde sertleştirilmesiyle partiküller oluşturulmuştur. Karşılık gelen boyut dağılımı (D)'de gösterilmektedir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51015/51015fig2highres.jpg" target="_blank">Daha büyük görüntüyü görmek için buraya tıklayın</a>.
<img alt="Partikül boyutu analizi; sütun grafiği ve SEM görüntüleri, TPGS %'sinin mikroküre boyutu üzerindeki etkisini göstermektedir." fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51015/51015fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51015/51015fig3.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Şekil 3"> 
Şekil 3. Partikül boyutu emülgatör konsantrasyonuna bağlıdır. Vitamin E-TPGS konsantrasyonunun artırılması daha küçük nanopartiküllerle sonuçlanmıştır. 1 ml etil asetat içinde çözünmüş 100 mg PLGA'nın (A) %0,01, (B) %0,05, (C) %0,1 veya (D) %0,3 Vitamin E-TPGS içinde emülsifiye edilerek hazırlandığı ve 45 ml %0,3 Vitamin E-TPGS içinde sertleştirildiği partiküllerin ortalama çapları ve ilgili SEM görüntüleri gösterilmiştir. Hata çubukları, tek bir partiden alınan 2 görüntü üzerinden yapılan 200 çap ölçümünün standart sapmasını temsil etmektedir. Ölçek çubuğu (A-C) 5 μm ve (D) 200 nm'yi temsil eder.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51015/51015fig3highres.jpg" target="_blank">Daha büyük görüntüyü görmek için buraya tıklayın</a>.
<img alt="Partikül morfolojisini ve agregasyonu gösteren SEM mikrografı. Toz mikro yapı analizi." fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51015/51015fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51015/51015fig4.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Şekil 4"> 
Şekil 4. SEM ile gözlemlenen yüzey morfolojisi artefaktları. (A) panelinde, tüm numune boyunca yoğun kaynaşmalar ve tabaka benzeri yapılar mevcuttur. Vitamin E-TPGS konsantrasyonu, ayrı partiküller oluşturmak için çok yüksekti (%1). (B) panelinde, numunenin bazı bölgeleri kaynaşmış olsa da, özellikle sputter kaplama boşluklarının olduğu yerlerde ayrı nanopartiküllerden oluşan geniş bölgeler mevcuttu. Bu kaynaşma artefaktlarının sputter kaplama işlemi sırasındaki ısınmadan kaynaklandığına inanıyoruz. (C) panelinde partiküller başlangıçta pürüzsüz görünmüş, ancak numunenin SEM demetine uzun süre maruz kalması çukurlaşma ve kırışıklıklara yol açmıştır. (D) paneli, numunenin SEM demetine minimum düzeyde maruz bırakıldığı düşük çözünürlüklü bir görüntü göstermektedir; partiküller yuvarlak bir morfoloji ile pürüzsüz görünmektedir. (E) panelinde, aynı numune daha uzun süre maruz bırakılmış ve orijinal morfolojilerinin belirgin bir şekilde bozulduğu gözlemlenmiştir. (F) panelinde, yüksek voltaj ayarında (12 kV) uzun süreli demet maruziyeti partiküllerde ısınma ve çatlamaya neden olmuştur. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51015/51015fig4highres.jpg" target="_blank">Daha büyük resmi görüntülemek için buraya tıklayın</a>.

Emülgatör olarak E-TPGS vitamini kullanılarak poli(laktik-ko-glikolik asit) oluşan nanopartiküllerin ve mikropartiküllerin üretimini ve karakterizasyonunu açıklıyoruz. Emülgatör konsantrasyonu gibi formülasyon parametrelerini değiştirerek, ortalama çapları 220 nm ila 1.98 μm arasında değişen nanopartiküller üretmek mümkündür.

Vitamin E-TPGS ile Tek veya Çift Emülsiyon ile Oluşturulan PLGA Nanopartikülleri

Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) is a biocompatible member of the aliphatic polyester family of biodegradable polymers. PLGA has long been a popular ...

Bu prosedürün genel amacı, ayarlanabilir boyutta polimer nanopartiküller oluşturmaktır. Bu işlem, öncelikle polimerin bir organik çözücü içinde çözülmesi ve ilaç veya floresan kapsülleme maddesinin eklenmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adım, polimerin emülsiyonlaştırıcı ajan içeren bir su fazıyla emülsifiye edilmesi ve ardından çözücü buharlaşırken partiküllerin daha büyük bir sulu hacim içinde sertleşmesine izin verilmesidir.Ardından, partiküller yıkanır, santrifüjle toplanır ve uzun süreli saklama için liyofilize edilir. Son adım, nano partikül boyutunun ve yüzey morfolojisinin taramalı elektron mikroskobu veya SEM görüntüleme ile karakterize edilmesidir. Nihayetinde SEM, nano partikül boyutunun emülgatör konsantrasyonu değiştirilerek kontrol edilebildiğini göstermek için kullanılır.Parçacıklar, hedef dokuda uzun süreli etki sağlamak amacıyla geniş bir terapötik ajan yelpazesini kapsülleyecek ve iletecek şekilde özelleştirilebildiği için bu tekniğin etkileri birçok insan hastalığının tedavisine kadar uzanmaktadır. Bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritik önem taşımaktadır.Emülsifikasyon adımlarının öğrenilmesi zordur; çünkü emülsiyonun nasıl oluştuğuna dair ince ayrıntılar, partiküllerin özelliklerini önemli ölçüde etkileyebilir. Nanopartikül hazırlığına başlamak için, PLGA olarak da bilinen yaklaşık 100 miligram polilaktik ko-glikolik asidi 13 x 100 milimetrelik bir deney tüpüne yerleştirin. Ardından, cam bir serolojik pipet kullanarak numuneye 1 mililitre etil asetat aktarın, tüpün üst kısmını alüminyum folyo ile kapatın ve ardından folyoyu parafilm ile güvenli bir şekilde sarın.Çözücünün buharlaşmasını önlemek için parafilmi, flakonun üst kenarı ile folyonun alt kenarı boyunca sıkıca sardığınızdan emin olun. Test tüpündeki çözücü seviyesini işaretleyin ve polimerin gece boyunca çözünmesini bekleyin. Ertesi gün, herhangi bir buharlaşma meydana gelmişse ek çözücü ekleyin.Aşağıdaki ekipman ve malzemeleri ultrasonik cihazın yakınındaki bir çeker ocakta hazırlayın. Bir vorteks, kauçuk pompalı iki küçük cam pastör pipeti ve bir manyetik karıştırıcı plaka hazırlayın. Ayrıca, ultrasonik cihazın altındaki bir standa buzlu suyla dolu büyük bir beher yerleştirin.Ardından, 200 mililitrelik cam bir behere 45 mililitre %0,3 ağırlık/hacim vitamin E-T-P-G-S ekleyin ve karıştırma hızını 360 RPM olarak ayarlayın. Sonra, 13 x 100 milimetrelik cam bir deney tüpüne iki mililitre %0,3 ağırlık/hacim vitamin E-T-P-G-S ekleyin. Hidrofobik ajanları karıştırmak için, deney tüpünün çeperlerine değdirmemeye dikkat ederek enkapsülanı doğrudan polimer çözeltisine ekleyin ve enkapsülan homojen olarak dağılana kadar tüpü vorteksleyin.Hidrofilik ajanlar için, kapsülleme maddesini polimer çözeltisi ile emülsifiye edin. Polimer çözeltisinin yüzeyine tampon çözelti içindeki ilaçtan 50 µL'ye kadar ekleyin. Karışımı buz üzerinde yaklaşık 10 saniye boyunca veya çözelti opak ve homojen hale gelene kadar ultrasonik işleme tabi tutun.Ardından, vitamin E-T-P-G-S içeren test tüpünü dikey tutarak yüksek hızda vorteksleyin. Cam postür pipetini vortekslenen tüpün üst kısmının bir ila iki santimetre üzerinde tutun ve polimer çözeltisini vortekslenen sıvının yüzeyine yavaşça damla damla ekleyin. Polimer çözeltisinin tamamı eklendikten sonra pipetin tüpün kenarlarına değmediğinden emin olun.Çözeltiyi vortekslemeye devam edin. Şimdi 15 saniye boyunca emülsiyon oluşturun. Emülsifiye polimeri derhal ultrasonikatöre aktarın.Test tüpünü buzlu suyun içinde tutun ve emülsiyonu onar saniyelik üç patlama halinde sonikasyona tabi tutun. Eşit sonikasyon sağlamak için emülsiyonu prob boyunca yukarı ve aşağı hareket ettirin; probun test tüpünün kenarlarına veya tabanına değmemesine dikkat edin. Devam etmeden önce çözeltinin soğumasına izin vermek için her on saniyelik sonikasyon arasında beş ila 10 saniye ara verin.Ardından, karıştırma çözeltisinden bir ila iki mililitre %0,3 vitamin E-T-P-G-S'yi emülsiyona ekleyin. Bu işlem, emülsifiye polimeri seyrelterek dökülmesini kolaylaştıracaktır; emülsiyonu karıştırma çözeltisinin içine boşaltın. Deney tüpünde kalan tüm çözeltiyi karıştırma çözeltisinin içine yıkayarak aktarın.Nanoparçacıkların sertleşmesi için üç saat boyunca karıştırın. Eğer kapsülleme maddesi ışığa duyarlıysa, beheri alüminyum folyo ile sarın ve çözücü buharlaşmasını kolaylaştırmak için üst kısmını açık bırakın. Nanoparçacıkları toplamak için önce nanoparçacık çözeltisini 30 mililitre nominal hacme sahip iki Oak Ridge santrifüj tüpüne paylaştırın ve tüpleri birbirine göre 0,1 gram toleransla dengeleyin. Ardından nanoparçacıkları sabit açılı bir rotorda 17.000 rpm'de 15 dakika boyunca santrifüjleyin.RC f. Daha uzun santrifüj süreleri, daha küçük nanopartiküllerin daha yüksek bir fraksiyonunun toplanmasıyla sonuçlanacaktır. Nanopartikül peletini bozmamaya dikkat ederek süpernatanı atın.Beş mililitre distile su ekleyin ve nanopartikülleri tamamen süspande etmek için benmari, rotator ve vorteks kullanın. İki santrifüj tüpünün içeriğini tek bir tüpte birleştirin ve toplam hacim 30 mililitre olacak şekilde 20 mililitre distile su ekleyin. Ardından, toplamda üç yıkama olacak şekilde santrifüjleme ve yıkama adımlarını iki kez daha tekrarlayın.Son pelet Resus süspansiyonunun sıvı hacmi dört ila beş mililitre olmalıdır. SEM görüntülemesi için telos içermeyen nanoparçacıklardan küçük bir alikotu, geri kalanlardan ayrı olarak dondurun. PLGA nanoparçacıklarının homojen ve tam resus süspansiyonu için kriyoprotektan olarak polimere bir ila iki ağırlık oranında TLO ekleyin.Bu işlem, partikül yüzeyine zarar verebilecek ve agregasyona neden olabilecek buz kristallerinin oluşmasını önleyecektir. Nanopartikülleri önceden tartılmış beş mililitrelik bir santrifüj tüpüne aktarın, ardından en az 30 dakika boyunca -80 °C'de dondurun. Sonrasında tüpün kapağını açın ve üst kısmını bir lastik yardımıyla laboratuvar peçetesi yerleştirerek kapatın.Herhangi bir erime meydana gelirse içeriğin tamamen erimemesi için hızlı hareket edin. Liyofilize cihazına yerleştirmeden önce tekrar dondurun ve 5 mL örneği 72 saat boyunca liyofilize edin. Ardından kapağı kapatın, tüpü sarın ve liyofilize edilmiş partikülleri -80 °C'de saklayın.Görüntüleme gününde, bir SEM stub üzerine çift taraflı karbon bant şeridi yerleştirin. Daha sonra referans olarak kullanmak için stub'ın metal kısmını kalıcı bir markörle etiketleyin. Liyofilize nanoparçacıklardan küçük bir miktar toplamak için metal bir spatula kullanın ve bunları bandın yüzeyine nazikçe yayın.Gevşek nanopartikülleri temizlemek için stub yüzeyini laboratuvar peçetesiyle fırçalayın veya basınçlı hava kullanın. Partikülleri 5 ila 15 milimetre demet çalışma mesafesi, 5 ila 12 kilovolt güç ve 1 ila 3 spot boyutu kullanarak görüntüleyin; daha yüksek demet güçleri, partiküllerin yüzey morfolojisini değiştirecek bölgesel numune ısınmasına neden olabilir. Mikropartiküller 100 kat büyütmede gözlemlenir ve nanopartiküller 3000 kat büyütmede ayırt edilebilir olacaktır.SEM ile kolayca görselleştirilebilen partikülleri tespit etmek için büyütme odağı bir kürenin üst kısmına odaklayın; partikül boyutu ve morfolojisinin temsili bir örneğini elde etmek için her gruptan en az üç görüntü toplayın. Bu yöntem kullanılarak, pürüzsüz bir yüzey morfolojisine sahip, birbirine kaynamamış bireysel küreler şeklinde görünen ve örnek boyunca geniş bir boyut aralığında dağılan partiküller oluşturulabilir. Burada gösterilen mikropartiküllerin ortalama çapı 730 nanometredir.Burada, hidrofobik ilaç kampin'i kapsülleyen tekil emülsiyonla oluşturulmuş nanoparçacıklar gösterilmektedir. Bu parçacıklar, 340 nanometre ortalama çap ile daha da küçük boyutlara ulaşmıştır. Daha yüksek emülgatör konsantrasyonları, ortalama çapları 2000'den 200 nanometreye düşürerek daha küçük parçacıklar üretmiştir.Buradaki SEM görüntülerinde gösterildiği üzere, emülgatör konsantrasyonu %0,01'den %0,3'e yükseldiğinde artış gözlenmiştir. Ancak, vitamin E-T-P-G-S konsantrasyonu çok yüksek olduğunda, %1 vitamin E-T-P-G-S kullanıldığında ayrık partiküller oluşmamış, tüm yapı boyunca yoğun birleşmeler ve tabaka benzeri yapılar meydana gelmiştir. Doğru. Emülsifikasyon yoluyla PLG nanopartiküllerinin nasıl üretileceğini öğrendikten sonra, nanopartikülleri belirli hücre tipleriyle veya vücudun belirli bölgeleriyle etkileşime girecek şekilde tasarlamak için yüzey modifikasyonu gibi diğer yöntemler uygulanabilir.Bu videoyu izledikten sonra, emülsifikasyon yoluyla tekrarlanabilir ve ayarlanabilir boyutta partiküllerin nasıl oluşturulacağı konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.

plga-nanoparticles-formed-single-or-double-emulsion-with-vitamin-e

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Tek veya Çift-emülsiyon ile oluşturulan E Vitamini-TPGS'li PLGA Nanopartikülleri

Mikro kabarcık Insonation azaltılmış zaman-ortalamalı akustik güçler tümör ablasyonu için umut vaat eden bir strateji yanı sıra, hedeflenen terapötik teslimat için. Bu çalışmanın amacı non-termal mikrovasküler ablasyon subkutan C6 gliomlar ve yükü teslim maksimize etmek için düşük görev döngüsü ultrason darbeli stratejileri ve nanocarriers geliştirmek.

Kontrast Ultrason Gliomlar, Tedavi Hedeflenen İlaç-Rulman Nanopartikül Teslimat ve Mikrovasküler Ablasyon ile Fare

Bu makale diblock co-polimerler kullanarak polimer bazlı nanopartiküller sentezlemek için nanoprecipitation yöntem açıklanır. Biz diblock sentezi co-polimerler, nanoprecipitation tekniği ve potansiyel uygulamalar ele alınacaktır.

Nanoprecipitation Tekniği Diblock Polimerik Nanopartiküller formülasyonu

Kaynak: Zhu, J., et. al., Sinir Büyüme Faktörü Kapsüllemesi için Yeni HDL Taklit Eden Nanopartiküllerin Hazırlanması ve Karakterizasyonu. J. Vis. Uzm. (2017)Bu video, potansiyel nörotrofik dağıtım uygulamaları için protamin destekli kapsülleme ve lipid bazlı kendi kendine montaj kullanarak NGF yüklü HDL'yi taklit eden nanopartiküllerin aşamalı montajını göstermektedir.

Yüksek Yoğunluklu Lipoprotein Taklit Eden Nanopartiküllerde Kapsülleyici Sinir Büyüme Faktörü

Bu protokolün amacı, amfifilik blok kopolimerlerden oluşan misel ilaç taşıyıcı sistemlerde fiziksel olarak hapsolmuş, suda az çözünür ilaçların hazırlanmasını ve karakterizasyonunu tanımlamaktır.

Hazırlanması ve Bireysel Karakterizasyonu ve Multi-ilaç Fiziksel, polimerik misellerin Entrapped Loaded

Basit homojenizasyon, sinir büyüme faktörünü kapsüllemek için yeni, yüksek yoğunluklu, lipoprotein-taklit nanoparçacıklar hazırlamak için kullanıldı. Bu makalede, nanoparçacık hazırlığı, in vitro karakterizasyon ve in vivo çalışmalar için zorluklar, ayrıntılı protokoller anlatılmıştır.

Sinir Büyümesi Faktörü Kapsüllemesi için Yeni HDL&#39;yi taklit eden Nanopartiküllerin Hazırlanması ve Karakterizasyonu

Burada, plasental kondroitin sülfat A bağlama peptid (plCSA-BP) sentezi için bir iletişim kuralı mevcut-Birleşik lipid-polimer nano tanecikleri ile tek adım sonication ve bioconjugate teknikleri. Bu parçacıklar tedavi hedeflenen teslimat en insan tümörleri ve kanserleri ve plasental bozuklukları tedavisinde plasental trophoblasts için bir roman araç oluşturmaktadır.

Sentez ve karakterizasyonu plasental kondroitin sülfat (plCSA) - Lipid hedefleme - polimer nano tanecikleri

Flash NanoPrecipitation (FNP) polimer çekirdek-kabuk nano tanecikleri üretmek için ölçeklenebilir bir yaklaşımdır. Laboratuvar ölçekli formülasyonları hidrofobik veya hidrofilik therapeutics Kapsülleme için açıklanmıştır.

Hidrofobik ve hidrofilik bileşikler polimer nano tanecikleri Kapsülleme için NanoPrecipitation flash

Bu çalışmada nanopartikül karakterizasyonu takip nanoliposome hazırlık için ince lipid film yöntemi kullanılarak klasik hidrasyon açıklanır. A 47 kDa-hidrofilik ve küresel protein, tarin, başarıyla istikrarı artırmak için bir strateji olarak kapsüllenir, hızlı açıklık önlemek, ve kontrollü salınımı teşvik. Bu yöntem hidrofobik moleküllerkapsülasyonuna adapte edilebilir.

Biyoaktif Hidrofilik Globüler Proteinlerin Tuzakları Için Nanoliposomes Hazırlanması ve Karakterizasyonu

Lipid nanopartikülleri mRNA ve DNA kapsülleme için mikroakışkan karıştırma platformu yaklaşımı kullanılarak geliştirilmiştir.

Mikroakışkan Karıştırma Platformu Kullanarak Gen Teslimatı için Lipid Nanopartiküllerinin Formülei ve Karakterizasyonsu

Bu protokol enjekte edilebilir, supramoleküler polimer-nanopartikül (PNP) hidrojel biyomalzemelerin sentezini ve formülasyonlarını açıklar. Bu malzemelerin ilaç dağıtımı, biyofarmasötik stabilizasyon ve hücre kapsülleme ve teslimi için uygulamaları gösterilmiştir.

Hücre ve İlaç Dağıtım Uygulamaları için Enjekte Edilebilir Supramoleküler Polimer-Nanopartikül Hidrojelleri

Verimli adjuvanları rasyonel olarak tasarlamak için, poli-laktik-ko-glikolik asit nanopartikül-stabilize Pickering emülsiyonu (PNPE) geliştirdik. PNPE, güçlü hücresel temas için benzersiz yumuşaklığa ve hidrofobik bir arayüze sahipti ve yüksek içerikli antijen yüklemesi sundu, dağıtım sisteminin antijen sunan hücrelere hücresel afinitesini artırdı ve antijenlerin verimli bir şekilde içselleştirilmesini sağladı.

Antijen İçselleştirmesini Artırmak için Parçacık Stabilize Emülsiyonun Hücresel Afinitesi

Keşfedin, PLGA nanopartiküllerinin tek veya çift emülsiyon yöntemiyle üretimini ve boyut kontrolünü. Vitamin E-TPGS emülgatör konsantrasyonu ayarlanarak 220 nm ile 1,98 µm arasında ayarlanabilir boyutlarda ilaç taşıyıcı sistemler geliştirin.

Vitamin E-TPGS ile Tek veya Çift Emülsiyon ile Oluşturulan PLGA Nanopartikülleri

Daha fazla video keşfet