JoVE Journal > Chemistry
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
자동 번역
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
화학

Facile Bereiding van Intern Self-assembled Lipid Particles gestabiliseerd door koolstof nanobuisjes

Published: February 19, 2016
doi:
10.3791/53489
, , ,
1Centre for Materials Science, School of Physical Sciences and Computing,University of Central Lancashire, 2School of Food Science & Nutrition,University of Leeds

Summary

We report on a smart application of carbon nanotubes for kinetic stabilization of lipid particles that contain self-assembled nanostructures in their cores. The preparation of lipid particles requires rather low concentrations of carbon nanotubes permitting their use in biomedical applications such as drug delivery.

Abstract

We presenteren een gemakkelijke methode om nanostructuur lipide deeltjes gestabiliseerd door koolstof nanobuisjes (CNT) voor te bereiden. Enkelwandige (oorspronkelijk) en meerwandige (gefunctionaliseerde) CNTs worden gebruikt als stabilisatoren Pickering soort olie-in-water (O / W) emulsies. Lipiden namelijk Dimodan U en Phytantriol worden gebruikt als emulgatoren, die boven water zelfassemblage in de bicontinue Pn3m kubische fase. Deze zeer viskeuze fase wordt gefragmenteerd in kleinere deeltjes met behulp van een sonde ultrasonicator in aanwezigheid van conventionele oppervlakte-actieve stabilisatoren of CNT zoals hier gedaan. Aanvankelijk CNTs (poedervorm) worden gedispergeerd in water, gevolgd door verdere ultrasone trillingen met het gesmolten lipide aan de uiteindelijke emulsie. Tijdens dit proces krijgen de CNTs bekleed met lipide moleculen, die op hun beurt worden verondersteld het vetdruppels omringen een fijnverdeelde emulsie die stabiel is maandenlang vormen. De gemiddelde grootte van CNT-gestabiliseerde lipide nanogestructureerde deeltjes in het submicron range, die goed vergeleken met de deeltjes gestabiliseerde toepassing van gebruikelijke oppervlakteactieve stoffen. Kleine hoek röntgen verstrooiing gegevens bevestigen de handhaving van hetzelfde Pn3m kubische fase in de CNT-gestabiliseerde dispersies lipide in vergelijking met de zuivere lipidefase (bulk state). Blauwverschuiving en verlaging van de intensiteiten karakteristieke G en G 'banden CNT waargenomen Raman spectroscopie karakteriseren van de interactie tussen CNT oppervlak en lipide moleculen. Deze resultaten suggereren dat de interacties tussen de CNTs en lipiden zijn verantwoordelijk voor hun onderlinge stabiliteit in waterige oplossingen. Aangezien de concentraties van CNTs toegepast voor stabilisatie zeer laag en lipidemoleculen kunnen de CNTs functionaliseren, wordt de toxiciteit van CNTs waarschijnlijk gering, terwijl hun biocompatibiliteit sterk wordt verbeterd. Vandaar de huidige aanpak vindt een groot potentieel in diverse biomedische toepassingen, bijvoorbeeld voor de ontwikkeling van hybride Nanodrager systemen voor de levering van multiple functionele moleculen als in combinatietherapie of polytherapie.

Introduction

In de afgelopen decennia heeft de nanotechnologie ontpopt als een krachtig instrument in het bijzonder op het gebied van preklinische ontwikkeling van geneesmiddelen ter bestrijding van beruchte ziekten zoals kanker 1. In dit verband nanoschaal structuren met grootte <1000 nm schaal worden onderzocht als transportmiddel verschillende actieve biomoleculen zoals geneesmiddelen, eiwitten, nucleïnezuren, genen en diagnostische beeldvormingsmiddelen 1-4. Deze biomoleculen zijn ofwel ingekapseld in de nanodeeltjes geconjugeerd of op het oppervlak van de nanodeeltjes en wordt vrijgegeven op de plaats van werking door triggers zoals pH of temperatuur 5,6. Hoewel zeer klein in omvang, het grote oppervlak van deze nanodeeltjes blijkt zeer voordelig voor gerichte afgifte van actieve biomoleculen zijn. De controle over de grootte en biocompatibiliteit deeltje van groot belang om de therapeutische werkzaamheid en daarmee de toepassing van nanodeeltjes 7,8 optimaliseren.9-13 lipiden, polymeren 14,15, 16,17 metalen en koolstof nanobuisjes 18,19 zijn gewoonlijk gebruikt als nanocarriers voor verschillende biomedische en farmaceutische toepassingen.

Bovendien Nanodrager toepassingen op basis van lipide zelf-geassembleerde nanostructuren hebben een grote betekenis in veel andere disciplines, met inbegrip van voedsel en cosmetische industrie 20,21. Zo worden ze in eiwitkristallisatie 22, 23 scheiding van biomoleculen, zoals voedsel stabilisatoren bijvoorbeeld in desserts 24 en in de afgifte van actieve moleculen zoals voedingsstoffen, smaakstoffen en parfums 25-31. Zelf-assemblerende nanostructuren lipide niet alleen de mogelijkheid om biologisch actieve moleculen in gecontroleerde en doelgericht 32-38, maar ze kunnen ook de functionele moleculen te beschermen tegen chemische en enzymatische afbraak 39,40. Hoewel planaire fluïdum bilaag de commop nanostructuur gevormd door amfifiele lipide moleculen in aanwezigheid van water, worden andere structuren zoals hexagonale en vierkante ook vaak waargenomen 20,41,42. Het type nanostructuur gevormd afhankelijk van de lipiden moleculaire vormstructuur, de lipidesamenstelling in water als op de fysisch-chemische omstandigheden zoals toegepast als temperatuur en druk 43. De toepassing van niet-planaire lipide nanostructuren bijzonder van kubische fasen, is beperkt vanwege hun hoge viscositeit en niet-homogene consistentie domein. Deze problemen worden opgelost door het dispergeren van het lipide nanostructuren in grote hoeveelheid water olie-in-water (O / W) emulsies die micron of submicron grootte lipide deeltjes. Op deze wijze kan een geschikt product met lage viscositeit bereid worden met behoud van de oorspronkelijke lipide zelf samengestelde structuur binnen de gedispergeerde deeltjes. De vorming van deze intern zelf-geassembleerde deeltjes (afgekort als ISAsomes 44 </sup> Bijvoorbeeld cubosomes van kubische fasen en hexosomes van hexagonale fasen) vereist gewoonlijk een combinatie van een hoog energieverbruik stap en de toevoeging van stabilisatoren zoals surfactanten of polymeren. Recent onderzoek in deze richting toont de toepassing van verschillende vaste deeltjes 45 zoals silica nanopartikels 46, klei 47-49 en koolstofnanobuizen 50 voor het stabiliseren van genoemde emulsies, geschikt aangeduid als Pickering 51 of Ramsden Pickering-emulsies 52.

In de afgelopen jaren, koolstofhoudende nanostructuren zoals enkelwandige koolstofnanobuizen (SWCNTs) zijn meerwandige koolstofnanobuizen (MWCNTs) en fullerenen veel aandacht gekregen als nieuwe biomaterialen 53,54. De belangrijkste aandachtspunten zijn hun toxiciteit 55-58, onoplosbaarheid in water 59 en daarmee hun biocompatibiliteit 56. Een efficiënte manier om deze problemen aan te pakken is het oppervlak functiealization met niet giftige en biologisch verenigbare moleculen zoals lipiden. In aanwezigheid van water, lipiden interactie met CNT's op een manier die hydrofoob oppervlak van CNTs wordt afgeschermd van polaire waterig medium terwijl de lipide hydrofiele kopgroepen helpen hun oplosbaarheid of dispersie in water 60,61. Lipiden zijn integrale bestanddelen van cellulaire organellen en sommige voedselmaterialen derhalve hun versiering idealiter verminderen de in vivo toxiciteit van CNTs. Biomedische toepassingen onafhankelijk van elkaar op basis van CNTs 18,19 en lipide nanostructuren 13/09 zijn in een uitgebreide ontwikkeling, maar de toepassingen die eigenschappen van de twee te combineren zijn nog niet goed onderzocht.

In dit werk, gebruiken we twee verschillende soorten lipiden en drie soorten CNTs waarvan SWCNTs in de oorspronkelijke vorm dat MWCNTs gefunctionaliseerd met hydroxyl- en carboxylgroepen. We hebben zeer lage concentraties CNTs gebruikt om de dispersies te bereiden waarvanstabiliteit hangt af van verschillende factoren zoals het type lipide, type CNT, verhouding lipide CNT gebruikt, alsmede de parameters zoals sonicatie toegepast als voeding en duur. Deze video protocol voorziet in technische details van een methode voor het stabiliseren van kinetisch lipide nanodeeltjes met behulp van verschillende CNT-stabilisatoren.

Protocol

Let op: in dit werk CNTs zijn in de nanodeeltjes vorm die extra risico's kunnen hebben in vergelijking met hun bulk tegenhangers. Inhalatie grafiet, zowel natuurlijke als synthetische, kunnen pneumoconiose 62 Soortgelijke pneumoconiose steenkool werknemer veroorzaken. Bovendien zijn er bezorgdheid over de toxiciteit van koolstof gebaseerde nanostructuren en sommige van de eerdere studies acute en chronische toxiciteit geassocieerd met het inademen van CNTs 63-68 geweest suggereren. Vandaar, vermijd inademen van de …

Representative Results

De volgende resultaten geven a) de stabiliteit van dispersies, b) de grootteverdeling van lipidendeeltjes, c) het soort zelfassemblage en d) het bewijs voor lipide bekleding van de CNTs. De stabiliteit van dispersies (figuur 2) werd gecontroleerd met behulp van een 5 MP camera met autofocus en LED-flitser. Figuur 2. Schema van CNT …

Discussion

Stabilisatie van lipidendeeltjes
Drie verschillende CNTs worden gebruikt om de lipide dispersies te stabiliseren; waarvan twee meerwandig en gefunctionaliseerde gebruik -OH en -COOH groepen, en een is enkelwandig en niet-gefunctionaliseerde (oorspronkelijk). De CNTs varieerden in grootte als volgt (diameter x lengte): MWCNT-COOH: 9,5 nm x 1,5 micrometer; MWCNT-OH: 8-15 nm x 50 micrometer; SWCNT: 1-2 nm x 1-3 urn. De poedervormige CNTs werden in water verspreid door sonde ultra-geluidsgolven. Bove…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We willen graag bedanken Dr. Matthew J. Baker, nu aan de Universiteit van Strathclyde, Glasgow voor de steun met Raman experimenten en de heer Nick Gaunt voor zijn eerdere werk van dit project.

Materials

Dimodan U Danisco 15312 Store at 4°C, Non-hazardous. Irritant to eyes and skin
Phytantriol (> 95%, GC) TCI Europe N.V. P1674 Store at 4°C, Non-hazardous. Irritant to eyes and skin
Single walled Carbon Nanotubes (90%) Nanostructured & Amorphous Materials, Inc.  1246YJS Store at room temperature. Away from direct light. Irritating to eyes, skin and respiratory system
Multi-walled carboxylic acid functionalised Carbon Nanotubes (> 80% Caron basis, > 8% carboxylic acid functionalized) Sigma-Aldrich Co. LLC  755125 Store at room temperature. Away from direct light. Causes serious eye irritation. May cause respiratory irritation
Graphitized Multi-walled hydroxy functionalised Carbon Nanotubes (99.9%) Nanostructured & Amorphous Materials, Inc. (NanoAmor)  1224YJF Store at room temperature. Away from direct light. Irritating to eyes, skin and respiratory system
Pluronic F127 Sigma-Aldrich Co. LLC  P2443 BioReagent, suitable for cell culture. Not a hazardous substance or mixture. Store at room temperature.
Acetone (99.5%) Fisher Scientific  10134100 Highly flammable liquid. Causes serious eye irritation. May cause drowsiness or dizziness
Scintillation Vial VWR International Ltd 548‐0704 Soda‐lime glass vial with low background count Fitted with foil lined urea cap, 20 ml
Jars with loose, enfolding lids (375ml) VWR International Ltd 216-3308
Beaker , 1000mL Fisher Scientific  12942161 heavy duty, low form, with spout and graduations
Pasteur glass pipette (150 mm length) with latex bulb Fisher Scientific  10006021
Microcentrifuge tube conical snap cap 1.5mL Fisher Scientific  11558232
Spatula Fisher Scientific  11352204
Heating magnetic stirrer Fisher Scientific  11715704
Magnetic stirrer bars (cylindrical, opaque PTFE, 30mm x 7mm (l x diameter)) Fisher Scientific  10011792
Needle (0.9 mm x 40 mm cannula length) Terumo UK Ltd MN-2038MQ
Retort Stand Set – With stand, clamp, base, rod, rubber 3 jaw and bosshead Camlab Ltd, UK 1177157
Millipore water equipment Barnstead Nanopure, Thermoscientific, USA
Progen Genfuge 24D Digital Microcentrifuge Progen Scientific C-2400
Probe ultra-sonicator, with 13 mm  SONICS, Vibracell,  USA
5MP camera with auto-focus and LED flash Samsung Galaxy Fame Mobile camera
Raman Spectrometer Horiba Jobin-Yvon LabRAM HR800 spectrometer
Mastersizer 3000  Malvern Instruments Ltd, Malvern, United Kingdom
Small angle X-ray scattering (SAXS) SAXSpace camera (Anton Paar, Graz, Austria), X-ray generating equipment (ISO-DEBYEFLEX3003, GE Inspection Technologies GmbH), closed water circuit (Chilly 35, HYFRA, Germany). 
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Peer, D., et al. Nanocarriers as an emerging platform for cancer therapy. Nature Nanotech. 2, 751-760 (2007).
  2. White, R. R., Sullenger, B. A., Rusconi, C. P. Developing aptamers into therapeutics. J. Clin. Invest. 106, 929-934 (2000).
  3. Itaka, K., Chung, U. I., Kataoka, K. Supramolecular nanocarrier for gene and siRNA delivery. Nippon Rinsho Jpn. J. Clin. Med. 64, 253-257 (2006).
  4. Xu, S., et al. Development of pH-responsive core-shell nanocarriers for delivery of therapeutic and diagnostic agents. Bioorg. Med. Chem. Lett. 19, 1030-1034 (2009).
  5. Soppimath, K. S., Tan, D. C. W., Yang, Y. Y. pH-triggered thermally responsive polymer core-shell nanoparticles for drug delivery. Adv. Mater. 17, 318-323 (2005).
  6. Hans, M., Lowman, A. Biodegradable nanoparticles for drug delivery and targeting. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 6, 319-327 (2002).
  7. Petros, R. A., DeSimone, J. M. Strategies in the design of nanoparticles for therapeutic applications. Nat Rev Drug Discov. 9, 615-627 (2010).
  8. Torchilin, V. P. Multifunctional nanocarriers. Adv Drug Deliver Rev. 64, 302-315 (2012).
  9. Shmeeda, H., et al. Delivery of zoledronic acid encapsulated in folate-targeted liposome results in potent in vitro cytotoxic activity on tumor cells. J. Controlled Release. 146, 76-83 (2010).
  10. Xu, Z., et al. The performance of docetaxel-loaded solid lipid nanoparticles targeted to hepatocellular carcinoma. Biomaterials. 30, 226-232 (2009).
  11. Rosenthal, E., et al. Phase IV study of liposomal daunorubicin (DaunoXome) in AIDS-related Kaposi sarcoma. Am. J. Clin. Oncol.-Canc. 25, 57-59 (2002).
  12. Dong, Y. D., Larson, I., Bames, T. J., Prestidge, C. A., Boyd, B. J. Adsorption of Nonlamellar Nanostructured Liquid-Crystalline Particles to Biorelevant Surfaces for Improved Delivery of Bioactive Compounds. Acs Appl Mater Inter. 3, 1771-1780 (2011).
  13. Rizwan, S. B., Boyd, B. J., Rades, T., Hook, S. Bicontinuous cubic liquid crystals as sustained delivery systems for peptides and proteins. Expert Opin. Drug. Deliv. 7, 1133-1144 (2010).
  14. Yoo, H. S., Park, T. G. Folate receptor targeted biodegradable polymeric doxorubicin micelles. J. Controlled Release. 96, 273-283 (2004).
  15. Khandare, J. J., et al. Dendrimer versus linear conjugate: Influence of polymeric architecture on the delivery and anticancer effect of paclitaxel. Bioconjug. Chem. 17, 1464-1472 (2006).
  16. Prabaharan, M., Grailer, J. J., Pilla, S., Steeber, D. A., Gong, S. Gold nanoparticles with a monolayer of doxorubicin-conjugated amphiphilic block copolymer for tumor-targeted drug delivery. Biomaterials. 30, 6065-6075 (2009).
  17. Fan, J., et al. Targeted anticancer prodrug with mesoporous silica nanoparticles as vehicles. Nanotechnology. 22, (2011).
  18. Bianco, A., Prato, M. Can carbon nanotubes be considered useful tools for biological applications?. Adv. Mater. 15, 1765-1768 (2003).
  19. Kam, N. W. S., Dai, H. J. Carbon nanotubes as intracellular protein transporters: Generality and biological functionality. J. Am. Chem. Soc. 127, 6021-6026 (2005).
  20. Kulkarni, C. V. Lipid crystallization: from self-assembly to hierarchical and biological ordering. Nanoscale. 4, 5779-5791 (2012).
  21. Yaghmur, A., et al. . Drug Formulations Based on Self-Assembled Liquid Crystalline Nanostructures. , 341-360 (2014).
  22. Kulkarni, C. V. . Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes. 12, 237-272 (2010).
  23. Landau, E. M., Navarro, J. V. . US Pat. , (2001).
  24. Kulkarni, C., Belsare, N., Lele, A. Studies on shrikhand rheology. J. Food Eng. 74, 169-177 (2006).
  25. Mezzenga, R., Schurtenberger, P., Burbidge, A., Michel, M. Understanding foods as soft materials. Nature Mater. 4, 729-740 (2005).
  26. Ubbink, J., Burbidge, A., Mezzenga, R. Food structure and functionality: a soft matter perspective. Soft Matter. 4, 1569-1581 (2008).
  27. Dong, Y. D., Larson, I., Hanley, T., Boyd, B. J. Bulk and dispersed aqueous phase behavior of phytantriol: effect of vitamin E acetate and F127 polymer on liquid crystal nanostructure. Langmuir. 22, 9512-9518 (2006).
  28. Yaghmur, A., Glatter, O. Characterization and potential applications of nanostructured aqueous dispersions. Adv. Colloid Interface Sci. 147, 333-342 (2009).
  29. Pardeike, J., Hommoss, A., Müller, R. H. Lipid nanoparticles (SLN, NLC) in cosmetic and pharmaceutical dermal products. Int. J. Pharm. 366, 170-184 (2009).
  30. Yaghmur, A., Rappolt, M., Østergaard, J., Larsen, C., Larsen, S. W. Characterization of bupivacaine-loaded formulations based on liquid crystalline phases and microemulsions: the effect of lipid composition. Langmuir. 28, 2881-2889 (2012).
  31. Singh, H., Ye, A., Horne, D. Structuring food emulsions in the gastrointestinal tract to modify lipid digestion. Prog. Lipid Res. 48, 92-100 (2009).
  32. Angelova, A., Angelov, B., Mutafchieva, R., Lesieur, S., Couvreur, P. Self-Assembled Multicompartment Liquid Crystalline Lipid Carriers for Protein, Peptide, and Nucleic Acid Drug Delivery. Accounts Chem. Res. 44, 147-156 (2011).
  33. Clogston, J., Caffrey, M. Controlling release from the lipidic cubic phase. Amino acids, peptides, proteins and nucleic acids. J. Controlled Release. 107, 97-111 (2005).
  34. Shah, J. C., Sadhale, Y., Chilukuri, D. M. Cubic phase gels as drug delivery systems. Adv. Drug Deliver. Rev. 47, 229-250 (2001).
  35. Boyd, B. J., Whittaker, D. V., Khoo, S. M., Davey, G. Lyotropic liquid crystalline phases formed from glycerate surfactants as sustained release drug delivery systems. Int. J. Pharm. 309, 218-226 (2006).
  36. Drummond, C. J., Fong, C. Surfactant self-assembly objects as novel drug delivery vehicles. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 4, 449-456 (1999).
  37. Zhao, X. Y., Zhang, J., Zheng, L. Q., Li, D. H. Studies of cubosomes as a sustained drug delivery system. J. Dispersion Sci. Technol. 25, 795-799 (2004).
  38. Malmsten, M. Phase transformations in self-assembly systems for drug delivery applications. J. Dispersion Sci. Technol. 28, 63-72 (2007).
  39. Sadhale, Y., Shah, J. C. Stabilization of insulin against agitation-induced aggregation by the GMO cubic phase gel. Int. J. Pharm. 191, 51-64 (1999).
  40. Amar-Yuli, I., Azulay, D., Mishraki, T., Aserin, A., Garti, N. The role of glycerol and phosphatidylcholine in solubilizing and enhancing insulin stability in reverse hexagonal mesophases. J. Colloid Interface Sci. 364, 379-387 (2011).
  41. Rappolt, M., Leitmannova Liu, A. . Advances in planar lipid bilayers and liposomes. 5, 253-283 (2006).
  42. Rappolt, M., Cacho-Nerin, F., Morello, C., Yaghmur, A. How the chain configuration governs the packing of inverted micelles in the cubic Fd 3 m-phase. Soft Matter. 9, 6291-6300 (2013).
  43. Kulkarni, C. V., Wachter, W., Iglesias-Salto, G., Engelskirchen, S., Ahualli, S. Monoolein: a magic lipid?. Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 3004-3021 (2011).
  44. Yaghmur, A., de Campo, L., Sagalowicz, L., Leser, M. E., Glatter, O. Emulsified Microemulsions and Oil-Containing Liquid Crystalline Phases. Langmuir. 21, 569-577 (2005).
  45. Kulkarni, C. V., Glatter, O., Nissim, G. Ch. 6. Self-Assembled Supramolecular Architectures: Lyotropic Liquid Crystals.Surface and Interfacial Chemistry. , (2012).
  46. Salonen, A., Muller, F. O., Glatter, O. Internally Self-Assembled Submicrometer Emulsions Stabilized by Spherical Nanocolloids: Finding the Free Nanoparticles in the Aqueous Continuous Phase. Langmuir. 26, 7981-7987 (2010).
  47. Guillot, S., Bergaya, F., de Azevedo, C., Warmont, F., Tranchant, J. F. Internally structured pickering emulsions stabilized by clay mineral particles. J. Colloid Interface Sci. 333, 563-569 (2009).
  48. Muller, F., Salonen, A., Glatter, O. Monoglyceride-based cubosomes stabilized by Laponite: Separating the effects of stabilizer, pH and temperature. Colloids Surf., A. 358, 50-56 (2010).
  49. Salonen, A., Muller, F. O., Glatter, O. Dispersions of Internally Liquid Crystalline Systems Stabilized by Charged Disklike Particles as Pickering Emulsions: Basic Properties and Time-Resolved. Langmuir. 24, 5306-5314 (2008).
  50. Gaunt, N. P., Patil-Sen, Y., Baker, M. J., Kulkarni, C. V. Carbon nanotubes for stabilization of nanostructured lipid particles. Nanoscale. 7, 1090-1095 (2015).
  51. Pickerings, S. U. Emulsions. J. Chem. Soc. 91, (2001).
  52. Ramsden, W. Separation of Solids in the Surface-Layers of Solutions and ‘Suspensions’ (Observations on Surface-Membranes, Bubbles, Emulsions, and Mechanical Coagulation). — Preliminary Account. Proceedings of the Royal Society of London. 72, 156-164 (1903).
  53. Lin, Y., et al. Advances toward bioapplications of carbon nanotubes. J. Mater. Chem. 14, 527-541 (2004).
  54. Saito, N., et al. Safe Clinical Use of Carbon Nanotubes as Innovative Biomaterials. Chem. Rev. 114, 6040-6079 (2014).
  55. Pulskamp, K., Diabate, S., Krug, H. F. Carbon nanotubes show no sign of acute toxicity but induce intracellular reactive oxygen species in dependence on contaminants. Toxicol. Lett. 168, 58-74 (2007).
  56. Smart, S. K., Cassady, A. I., Lu, G. Q., Martin, D. J. The biocompatibility of carbon nanotubes. Carbon. 44, 1034-1047 (2006).
  57. Colvin, V. L. The potential environmental impact of engineered nanomaterials. Nat. Biotechnol. 21, 1166-1170 (2003).
  58. Firme, C. P., Bandaru, P. R. Toxicity issues in the application of carbon nanotubes to biological systems. Nanomed-Nanotechnol. 6, 245-256 (2010).
  59. Haddon, R. C. Carbon nanotubes. Accounts Chem. Res. 35, 997-997 (2002).
  60. Kapralov, A. A., et al. Adsorption of Surfactant Lipids by Single-Walled Carbon Nanotubes in Mouse Lung upon Pharyngeal Aspiration. Acs Nano. 6, 4147-4156 (2012).
  61. Wallace, E. J., Mark, S. P. S. Carbon nanotube self-assembly with lipids and detergent: a molecular dynamics study. Nanotechnology. 20, 045101 (2009).
  62. George, R. B. Chest medicine: essentials of pulmonary and critical care medicine. Lippincott Williams & Wilkins. , (2005).
  63. Monteiro-Riviere, N. A., Nemanich, R. J., Inman, A. O., Wang, Y. Y., Riviere, J. E. Multi-walled carbon nanotube interactions with human epidermal keratinocytes. Toxicol. Lett. 155, 377-384 (2005).
  64. Shvedova, A., et al. Exposure to carbon nanotube material: assessment of nanotube cytotoxicity using human keratinocyte cells. J. Toxicol. Env. Heal. A. 66, 1909-1926 (2003).
  65. Jia, G., et al. Cytotoxicity of carbon nanomaterials: single-wall nanotube, multi-wall nanotube, and fullerene. Environ. Sci. Technol. 39, 1378-1383 (2005).
  66. Sato, Y., et al. Influence of length on cytotoxicity of multi-walled carbon nanotubes against human acute monocytic leukemia cell line THP-1 in vitro and subcutaneous tissue of rats in vivo. Mol. BioSyst. 1, 176-182 (2005).
  67. Bottini, M., et al. Multi-walled carbon nanotubes induce T lymphocyte apoptosis. Toxicol. Lett. 160, 121-126 (2006).
  68. Cui, D., Tian, F., Ozkan, C. S., Wang, M., Gao, H. Effect of single wall carbon nanotubes on human HEK293 cells. Toxicol. Lett. 155, 73-85 (2005).
  69. Huang, T., Toraya, H., Blanton, T., Wu, Y. X-ray powder diffraction analysis of silver behenate, a possible low-angle diffraction standard. J. Appl. Crystallogr. 26, 180-184 (1993).
  70. Bokobza, L., Zhang, J. Raman spectroscopic characterization of multiwall carbon nanotubes and of composites. Express Polym. Lett. 6, 601-608 (2012).
  71. Zhao, Q., Wagner, H. D. Raman spectroscopy of carbon-nanotube-based composites. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A -Math. Phys. Eng. Sci. 362, 2407-2424 (2004).
  72. Douroumis, D., Fatouros, D. G., Bouropoulos, N., Papagelis, K., Tasis, D. Colloidal stability of carbon nanotubes in an aqueous dispersion of phospholipid. Int. J. Nanomed. 2, 761-766 (2007).
  73. Worthington, R. J., Melander, C. Combination approaches to combat multidrug-resistant bacteria. Trends Biotechnol. 31, 177-184 (2013).

Tags

Carbon NanotubesLipid ParticlesSelf-assemblyEmulsionNanostructureSurfactantSonicationDimodan UPhytantriolF127Hydroxyl-functionalized CNTsCarboxyl-functionalized CNTs

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Patil-Sen, Y., Sadeghpour, A., Rappolt, M., Kulkarni, C. V. Facile Preparation of Internally Self-assembled Lipid Particles Stabilized by Carbon Nanotubes. J. Vis. Exp. (108), e53489, doi:10.3791/53489 (2016).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image