Relatamos uma aplicação inteligente de nanotubos de carbono para estabilização cinética de partículas lipídicas que contêm nanoestruturas automontadas em seus núcleos. A preparação de partículas lipídicas requer concentrações bastante baixas de nanotubos de carbono, permitindo seu uso em aplicações biomédicas, como administração de medicamentos.
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Artigo de método
Preparação Facile da Internamente auto-montados Lipid partículas estabilizada por nanotubos de carbono
Neste artigo
Resumo
Resumo
Nós apresentamos um método fácil de preparar partículas lipídicas nanoestruturados estabilizados por meio de nanotubos de carbono (CNT). De parede única (primitivo) e com paredes múltiplas (funcionalizados) nanotubos de carbono são usados como estabilizadores para produzir emulsões de tipo óleo Pickering-em-água (O / W). Os lípidos ou seja, Dimodan L e Phytantriol são utilizados como emulsionantes, que em excesso de água auto-montar em fase cúbica bi continua Pn3m. Esta fase altamente viscoso é fragmentada em partículas menores, utilizando uma sonda ultrasonicator na presença de estabilizadores surfactantes convencionais ou nanotubos de carbono como feito aqui. Inicialmente, os nanotubos de carbono (pó) são dispersos em água seguido de mais ultra-sons, com o lípido fundido para formar a emulsão final. Durante este processo, os nanotubos de carbono se revestido com moléculas de lípidos, as quais, por sua vez, se suponha que rodeiam as gotículas de gordura para formar uma emulsão de partículas que é estável durante meses. O tamanho médio das partículas lipídicas nanoestruturados CNT-estabilizado é no submicrónica range, o que compara bem com as partículas estabilizadas utilizando surfactantes convencionais. Dados de Raios X de ângulo pequeno espalhamento confirma a retenção da fase cúbica inicial Pn3m nas dispersões de lípidos CNT-estabilizados em relação à fase lipídica pura (estado a granel). deslocamento para o azul e abaixamento das intensidades de bandas característico e L de nanotubos de carbono observados em espectroscopia Raman G 'caracterizar a interacção entre moléculas de superfície e de lípidos CNT. Estes resultados sugerem que as interacções entre os nanotubos de carbono e lípidos são responsáveis pela sua estabilização mútua em soluções aquosas. À medida que as concentrações de nanotubos de carbono empregues para a estabilização são muito baixos e as moléculas de lípidos são capazes de funcionalizar os nanotubos de carbono, é esperado que a toxicidade de nanotubos de carbono a ser insignificante, enquanto a sua biocompatibilidade é grandemente aumentada. Por conseguinte, a presente abordagem encontra um grande potencial em várias aplicações biomédicas, por exemplo, para o desenvolvimento de sistemas de nanocarrier híbridos para a entrega de multiple moléculas funcionais como em terapia de combinação ou politerapia.
Introdução
Ao longo das últimas décadas, a nanotecnologia emergiu como uma ferramenta poderosa especialmente na área de desenvolvimento pré-clínico de medicamentos para combater doenças tais como cancro notórios 1. Neste contexto, as estruturas em nano-escala com um tamanho <1000 nm são amplamente explorados como veículo de entrega de várias biomoléculas activas tais como drogas, proteínas, ácidos nucleicos, genes e agentes de diagnóstico por imagem 1-4. Estas biomoléculas ou são encapsulados dentro das nanopartículas ou conjugado sobre a superfície das nanopartículas e são libertados no sítio da acção por disparadores tais como pH 5,6 ou temper....
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Protocolo
Cuidado: os nanotubos de carbono usados neste trabalho estão na forma de nanopartículas, que podem ter riscos adicionais em comparação com as suas contrapartes granel. A inalação de grafite, tanto naturais como sintéticas, podem causar pneumoconiose 62 semelhante a pneumoconiose dos mineiros de carvão. Além disso, tem havido preocupações relativamente à toxicidade de nanoestruturas à base de carbono e alguns dos estudos anteriores sugerem que a toxicidade aguda e crónica associada com a inalação de nanotubos de carbono 63-68. Assim, evitar a inalação do pó CNT multa e segurá-lo com muito cuidado. Se inalado, mover-se para o ar fresco. Se a respiração é difícil, us....
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Resultados
Os resultados seguintes representam a) a estabilidade de dispersões, b), a distribuição do tamanho de partículas de lípidos, c) do tipo de auto-montagem e d) a evidência para o revestimento lipídico de nanotubos de carbono. A estabilidade das dispersões (Figura 2) foi monitorado usando uma câmera de 5 MP com foco automático e flash LED.
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Discussão
A estabilização de partículas lipídicas
Três nanotubos de carbono diferentes são usados para estabilizar as dispersões de lípidos; dois dos quais são de paredes múltiplas e funcionalizado utilizando -OH e grupos -COOH, e um único é murado e não-funcionalizado (primitivo). O CNT variaram em tamanho, como se segue (diâmetro x comprimento): MWCNT-COOH: 9,5 nm x 1,5 m; MWCNT-OH: 8-15 nm x 50 mm; SWCNT: 1-2 nm x 1-3 | im. Os nanotubos de carbono em pó foram dispersas em água por sonda de ultra-sonic.......
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Divulgações
Não temos nada a divulgar.
Agradecimentos
Nós gostaríamos de agradecer ao Dr. Matthew J. Baker, agora na Universidade de Strathclyde, em Glasgow para o apoio com experimentos Raman e Mr. Nick Gaunt por seu trabalho antes deste projeto.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Dimodan U | Danisco | 15312 | Loja em 4 °C. Não perigoso. Irritante para os olhos e a pele. |
| Fitantriol (> 95%, GC) | TCI Europe N.V. | P1674 | Loja em 4 °C. Não perigoso. Irritante para os olhos e a pele. |
| Nanotubos de carbono de parede simples (90%) | Nanoestruturados e Materiais Amorfos, Inc. | 1246YJS | Armazene em temperatura ambiente. Longe da luz direta. Irritante para os olhos, pele e sistema respiratório. |
| Nanotubos de carbono funcionalizados com ácido carboxílico de paredes múltiplas (> 80% Caron base, > 8% de ácido carboxílico funcionalizado) | Sigma-Aldrich Co. LLC | 755125 | Armazene em temperatura ambiente. Longe da luz direta. Causa irritação ocular grave. Pode causar irritação respiratória. |
| Nanotubos de carbono funcionalizados hidroxi de paredes múltiplas grafitizados (99,9%) | Nanoestruturados e Amorphous Materials, Inc. (NanoAmor) | 1224YJF | Armazene em temperatura ambiente. Longe da luz direta. Irritante para os olhos, pele e sistema respiratório. |
| Pluronic F127 | Sigma-Aldrich Co. LLC | P2443 | BioReagent, adequado para cultura de células. Não é uma substância ou mistura perigosa. Armazene em temperatura ambiente. |
| Acetona (99,5%) | Fisher Scientific | 10134100 | Líquido altamente inflamável. Causa irritação ocular grave. Pode causar sonolência ou tontura. |
| Frascos com tampas soltas e envolventes (375 ml) | VWR International Ltd | 216-3308 | |
| Beaker, 1.000 ml | Fisher Scientific | 12942161 | forma pesada, baixa, com bico e graduações |
| Pipeta de vidro Pasteur (150 mm de comprimento) com bulbo de látex | Fisher Scientific | ||
| Tubo de Microcentrífuga com tampa de pressão cônica 1.5 ml | Fisher Scientific | ||
| Espátula | Fisher Scientific | ||
| Agitador magnético de aquecimento | Fisher Scientific | ||
| Barras de agitação magnéticas (cilíndricas, PTFE opacas, 30 mm x 7 mm (l x diâmetro))Fisher | Scientific | ||
| Agulha (0,9 mm x 40 mm de comprimento da cânula) | Terumo UK Ltd | MN-2038MQ | |
| Conjunto de suporte de retorta - Com suporte, braçadeira, base, haste, borracha 3 mandíbulas e bosshead | Camlab Ltd, Reino Unido | 1177157 | |
| Equipamento de água Millipore | Barnstead Nanopure, Thermoscientific, USA | ||
| Microcentrífuga Digital Progen Genfuge 24D | Progen Scientific | C-2400 | |
| Probe ultra-sonicator, com 13 mm | SONICS, Vibracell, Câmera USA | ||
| 5 MP com foco automático e flash LED | Samsung Galaxy Fame Câmera | ||
| Raman Spectrometer | Horiba Jobin-Yvon LabRAM HR800 espectrômetro | ||
| Mastersizer 3000 | Malvern Instruments Ltd, Malvern, Reino Unido | ||
| Espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) | Câmera SAXSpace (Anton Paar, Graz, Áustria), equipamento gerador de raios X (ISO-DEBYEFLEX3003, GE Inspection Technologies GmbH), circuito fechado de água (Chilly 35, HYFRA, Alemanha). |
Referências
- Peer, D., et al. Nanocarriers as an emerging platform for cancer therapy. Nature Nanotech. 2, 751-760 (2007).
- White, R. R., Sullenger, B. A., Rusconi, C. P. Developing aptamers into therapeutics. J. Clin. Invest. 106, 929-934 (2000).
- Itaka, K., Chung, U. I., Kataoka, K. ....
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Reimpressões e permissões
