19 Şubat 2016
Çekirdeklerinde kendi kendine birleşmiş nanoyapılar içeren lipid parçacıklarının kinetik stabilizasyonu için karbon nanotüplerin akıllı bir uygulamasını rapor ediyoruz. Lipid parçacıklarının hazırlanması, ilaç dağıtımı gibi biyomedikal uygulamalarda kullanımlarına izin veren oldukça düşük konsantrasyonlarda karbon nanotüpler gerektirir.
Bu yöntemin genel amacı, karbon nanotüpler veya CNT'ler ve lipid kendi kendine montajlar kullanarak nanoyapılı hibrit parçacıklar hazırlamaktır. Bu yöntem, dahili olarak kendi kendine monte edilmiş lipid parçacıklarının stabilize nanoyapı emülsiyonunun bulunduğu karbon nanotüplerin akıllı uygulamalarından birini sunar. Bu tekniğin ana avantajı, protokolün oldukça basit olması ve hem CNT'lerin hem de lipid nanoyapıların element özelliklerini birleştirmesidir.
CNT stabilizasyonu, parçacıkların yaklaşık bir mikron veya daha düşük bir boyuta sahip olduğu ve çekirdeğin iki sürekli kübik lipid nanoyapı içerdiği bir yağ ve su emülsiyonu üretir. CNT'lerin biyo-uyumlu lipid molekülleri ile kaplanması nedeniyle, toksisitelerinin düşük olması beklenmektedir. Son raporlar şimdiye kadar fonksiyonelleştirmenin CNT'lerin toksik, sitotoksik, etkilerini önemli ölçüde azaltırken biyo-uyumluluğu artırdığını göstermiştir.
Prosedürü gösterenler, laboratuvarımdan bir doktora sonrası araştırmacı olan Yogita Patil-Sen ve Profesör Rappolt'un laboratuvarından bir doktora sonrası olan Amin Sadgehpour olacak. 200 miligram yüzey aktif maddeyi 100 mililitre ultra saf suda 20 ila 30 dakika karıştırarak çözerek suda% 0.2'lik bir yüzey aktif madde çözeltisi hazırlayın. Bir cam şişeye 500 miligram erimiş Dimodan U, DU veya Phytantriol veya PT ekleyin.
Daha sonra 9.5 gram% 0.2 F127 çözeltisi ekleyin. Prob ultrasonikasyon makinesinde, sonikasyon tarafından üretilen titreşimlere dayanabilmesi için flakonu imbik standı çenesine sıkıca sıkıştırın. Hücre sonikatörüne bağlı katı titanyum alaşımlı probu yerleştirin.
Yanlarının ve tabanının proba temas etmediğinden emin olmak için şişenin yüksekliğini ve konumunu ayarlayın. Karışımı, darbeli bir modda on dakika boyunca,% 35 güçte bir saniyelik gecikme süresinin aracılık ettiği bir saniyelik bir darbe ile sonikleştirin. Sonikasyon sırasında üretilen ısı nedeniyle flakon çok ısınır.
Bu nedenle, kelepçeden çıkarmadan önce oda sıcaklığına soğumasını bekleyin. Sütlü oluşan dispersiyonu daha fazla kullanmadan önce en az 24 saat oda sıcaklığında saklayın. Bu, aşamalı ayrılmaya karşı stabilitesini sağlamak içindir.
Probu kullanmadan önce ve sonra asetonla temizleyin ve bir kağıt havluyla kurulayın. Ardından ultra saf suyla durulayın ve bir kez daha kurulayın. İki ayrı beherde, her ikisi de siyah renkli olan dört miligram toz hidroksi ile işlevselleştirilmiş CNT'ler ve karboksil ile işlevselleştirilmiş CNT'ler ağırlığındadır.
Her behere 500 mililitre ultra saf su ekleyin. Bir prob ultrasonicator kullanarak,% 40 güçte sürekli bir darbe modunda iki dakika boyunca karışımları sonikasyon. Çok duvarlı CNT dispersiyonunun ortaya çıkan konsantrasyonu mililitre başına sekiz mikrogramdır.
Birkaç farklı konsantrasyonda çok duvarlı CNT dispersiyonları elde etmek için çok duvarlı CNT stok çözeltisini uygun miktarlarda ultra saf su ile seyreltin. Bu dispersiyonları daha önce olduğu gibi sonikleştirin. Benzer şekilde, mililitre başına altı mikrogram tek duvarlı CNT dispersiyon stok çözeltisi yapmak için üç miligram tozlu, tek duvarlı CNT'leri 500 mililitre ultra saf suya dağıtın.
Tek duvarlı CNT stok çözeltisini seyreltin ve çeşitli konsantrasyonlarda tek duvarlı CNT dispersiyonları elde etmek için daha önce olduğu gibi sonikat yapın. 500 miligram erimiş DU'yu bir cam şişeye tartın. Daha sonra, şişeye mililitre başına altı mikrogram tek duvarlı CNT dispersiyonunun 9.5 mililitresini ekleyin.
Saf CNT dispersiyonları yapmak için kullanılanla aynı parametreleri kullanarak CNT DU karışımını sonikleştirin. Oda sıcaklığına soğutulduktan sonra, dahili olarak kendi kendine monte edilmiş nanoyapıya sahip CNT ile stabilize edilmiş lipid parçacıkları hazır olacaktır. Benzer şekilde, mililitre başına 0.4 mikrogram ve mililitre başına 0.2 mikrogram tek duvarlı CNT dispersiyonlarını kullanarak lipit parçacıklarını hazırlayın.
CNT PT dispersiyonlarını sürekli bir darbe modunda on beş dakikalık daha uzun bir süre boyunca% 35 güçte sonikleştirin. Dispersiyonları oda sıcaklığına soğutun ve karakterize etmeden önce 24 saat bekletin. Görsel gözlem ile dispersiyonların stabilitesini izleyin.
Dispersiyonların kararsız olup olmadığını veya dispersiyonlarda topaklar oluşup oluşmadığını kontrol edin. Dijital fotoğraf makinesi ile düzenli aralıklarla fotoğraf çekin. Örneğin, ilk hafta her gün dağılımların fotoğraflarını çekin.
Sonra bir hafta boyunca her gün bir. Ardından önümüzdeki iki hafta boyunca haftada bir kez ve son olarak ihtiyaca göre ayda bir kez. Küçük açılı Xışını saçılma tekniği, stabilize edilmiş lipid parçacıklarının nanoyapılar arası kafes tipini belirlemek için kullanılır.
Numuneyi bir milimetrelik bir kuvars kılcal damara doldurun ve uygun şekilde kapatın. Daha sonra kılcal damarı sıcaklık kontrollü bir numune aşamasına yerleştirin. Numune odasını bir vakum pompası kullanarak boşaltın.
Yazılım tarafından kontrol edilen bir mikro şerit x-ışını dedektörü ile 1D saçılma modellerini kaydedin. 300 saniye pozlama süresine sahip üç profil elde ettikten sonra, bu profilleri entegre edin ve metin protokolünde açıklandığı gibi analize devam edin. Kaydedilen tüm kırınım modellerini, bir-bir-sıfır, bir-bir-bir, iki-sıfır-sıfır, iki-bir-bir, iki-iki-sıfır ve iki-iki-bir yansımalarının açıkça fark edilebildiği bir uzay grubu PN3M ile indeksleyin.
Yüksek viskoziteli lipid kübik faz, ultrasonikasyon kullanılarak parçacıklara birleştirilir. Bozulmamış tek duvarlı veya işlevselleştirilmiş çok duvarlı CNT'ler, sıvı kıvamı sergileyen yağ ve su emülsiyonu üretmek için stabilizatörler olarak kullanılır. Homojen ve stabil emülsiyonlar elde etmek için optimal CNT / lipit oranı gereklidir.
Çok az CNT içeren emülsiyonlar lipid topakları içerir. Fazla CNT'li emülsiyonlar ise CNT lipid topakları içerir. Küçük açılı x-ışını saçılma modelleri, fazla suda toplu lipid Phytantriol tarafından da görüntülenen PN3M kübik fazın, F127 stabilize emülsiyonlarında ve ayrıca tüm CNT stabilize emülsiyonlarında tutulduğunu doğrular.
Statik ışık saçılımı çalışmaları, F127 ile stabilize edilmiş kübozomların boyut dağılımının, CNT stabilize edilmiş kübozomların boyut dağılımı ile karşılaştırılabilir olduğunu ve ortalama parçacık boyutunun mikron altı aralıkta olduğunu göstermektedir. Raman spektrumlarında gözlenen karakteristik G ve G asal bantları veya CNT'ler, CNT ile stabilize edilmiş lipid parçacıkları için maviye kayma gösterir. Bu, bu şematik diyagramda gösterildiği gibi, CNT'lerin lipid molekülleri tarafından olası kaplanmasını göstermektedir.
Bu incelemeyi izledikten sonra, birkaç kolay adımda gösterildiği gibi CNT lipid hibrit parçacıklarının nasıl hazırlanacağını iyi anlamış olmalısınız. Bu nano yapılı lipid parçacıkları ve lipidin kendi kendine montajı içindeki fonksiyon moleküllerinin öğrenilmesi ve ayrıca CNT yüzeyi, büyük hastalıklara karşı kombinasyon terapilerinde hibrit nano moleküllerin keşfedilmesinin yolunu açmaktadır.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, karbon nanotüpler (CNT'ler) ve lipid öz-düzenlemeleri kullanılarak nanoyapılı hibrit parçacıkların hazırlanması için bir yöntem sunmaktadır. Bu teknik, lipid parçacıkları CNT'ler ile stabilize eden basit bir protokol sunarak ilaç iletimi gibi potansiyel biyomedikal uygulamalara olanak tanımaktadır.
Bu yöntem, stabilize edici olarak düşük konsantrasyonlarda karbon nanotüpler kullanarak, dahili kübik nanoyapısı korunmuş stabil lipid nanopartiküllerin hazırlanmasını sağlar. Bu yaklaşım, lipid kaplama yoluyla CNT toksisitesini azaltırken biyouyumluluğu artırır ve kombinasyon tedavisi için hibrit nanotaşıyıcıların geliştirilmesini destekler. Yöntem, formülasyon taramasında öngörücü değere sahip, ölçeklenebilir ve tekrarlanabilir partikül sistemlerine yönelik erken keşif ihtiyaçlarını karşılamaktadır.
Bu yöntem, erken keşiften lider tanımlamaya kadar olan sürece uygun olup, lipid nanoyapılar içinde veya CNT yüzeylerinde biyoaktif moleküllerin taranması için stabil bir partiküler platform sağlar.