펄스 레이저인가 전압에 따라 금 나노 입자 통합 사진 응답 리포좀과 그들의 마이크로 버블 공동 현상의 측정의 합성
Summary
이 프로토콜은 시판중인 물질과 광 반응 형 리포좀 집적 금 나노 입자에 대한 간단한 제조 방법을 설명하는데 이용된다. 또한, 펄스 레이저의 치료에 합성 리포좀 마이크로 버블 공동화 과정을 측정하는 방법을 보여준다.
Abstract
Photo-responsive nanoparticles (NPs) have received considerable attention because of their potential in providing spatial, temporal, and dosage control over the drug release. However, most of the relevant technologies are still in the development process and are unprocurable by clinics. Here, we describe a facile fabrication of these photo-responsive NPs with commercially available gold NPs and thermo-responsive liposomes. Calcein is used as a model drug to evaluate the encapsulation efficiency and the release kinetic profile upon heat/light stimulation. Finally, we show that this photo-triggered release is due to the membrane disruption caused by microbubble cavitation, which can be measured with hydrophone.
Introduction
가능성은 극대화 특이 최소한의 부작용과, 공간 – temporal- 및 투여 량 조절 패션에 약물을 전달하는 매력적인 방법을 외부 자극이다 사용하여 약물 방출을 유발합니다. 외인성 자극 – 반응 시스템 (빛, 자기장, 초음파, 마이크로파 방사선)의 넓은 범위 중, 빛 트리거 플랫폼은 병원에서의 비 침습, 단순성 및 적응성에 의해, 매력적이다. 지난 10 년 1 광범위한 연구 그러나 이러한 근적외선 광 책임 금 플랫폼 기술의 다양성을 제공하고있다 (호주) nanocages 스마트 중합체 코팅, 약물 3 및 자기 조립 porphysome의 nanovesicles와 접합이 포토 – 불안정성 중합체 나노 입자 (NP에). (4) 이러한 기술 개발의 전임상 단계에서 정지하고, 개시하고 계속 과정에 관련된 파라미터들의 명확한 이해 및 최적화를 필요약물 방출 롤링.
이러한 시스템의 제조를위한 단순하고 용이하게 접근 방법 중 하나는 시장에서 널리 이용되고 광범위 전임상과 임상 실험에도 조사 된 둘 열 민감성 리포좀 5,6-과 금 NPS를 통합하는 것이다. 작은 동물이나 인간의 국소 전달을 위해 사용하는 경우 근적외선 활성화 금 나노 구조 (예를 들어, nanocages)에 비해 자신의 플라즈몬 파장 금 NP에의 깊은 조직 활성화의 한계에도 불구하고,이 시스템은 여전히 큰 약속을 보유하고있다. 7 빛 트리거 출시 리포좀과 금 NPS를 조합에서 일부 초기의 노력이 있습니다. 8-11 대부분이 재료의 참신에 집중하는 동안, 접근성 및 확장 성 문제를 해결해야합니다. 또한, 이러한 nanocarriers를 사용하여 분리 메커니즘에 대한 보고서는 여전히 제한되어 있습니다.
여기서의 제조 광 반응동시에 약물과 친수성의 Au NP에 탑재 리포좀이 설명되었다. 칼 세인이 캡슐화 효율 및 시스템의 방출 프로파일을 평가하기 위해 모델 화합물로서 사용된다. 또한,이 시스템에서의 Au NP에 의해 흡수되는 광은 국부 온도의 증가의 결과, 열의 형태로 주위의 미세 환경을 발산. 에어 마이크로 버블은 레이저 가열 중에 생성 된 리포좀 (도 1)의 기계적인 파괴의 원인이된다. 마이크로 버블 공동 현상의 메커니즘은 수중 청음기 측정에 의해 확인된다.
Protocol
Representative Results
Discussion
박막 수화 리포좀을 제조하는 통상적 인 방법이다. 유기 용매 (여기에서는 클로로포름) 제 플라스크에 지질 박막을 생성하기 위해 37 ℃에서 회전 증발기에서 지질을 용해하는 데 사용하고 제거 하였다. 이 지질 막을 60 mM의 칼 세인 5 nm의 금 NPS를 함유하는 수용액으로 수화 하였다. 수화 과정 동안, 온도는 50 ° C의 주위를 유지하고, 플라스크를 지속적 플라스크를 회전시켜 교반 하였다. 이 단계에?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 부분적으로 교육 싱가포르 교육부 (CX에 RG 12분의 64)과 나노 의학의 NTU – 노스 웨스턴 대학에서 1 등급 학술 연구 기금에 의해 지원되었다.
Materials
| 1,2-Dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC) | Avanti Polar Lipids (Alabama, US) | 850355P | Powder, Store at -20 °C |
| 1-palmitoyl-2-hydroxy-sn-glycero-3-phosphocholine (MPPC) | Avanti Polar Lipids (Alabama, US) | 855675P | Powder, Store at -20 °C |
| 1, 2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanol-amine-N-[methoxy(polyethylene glycol)-2000] (ammonium salt) (DSPE-PEG2000) | Avanti Polar Lipids (Alabama, US) | 880120P | Powder, Store at -20 °C |
| Gold Nanoparticles | Sigma Aldrich | 752568-100mL | 5nm particles, stabilized at 0.1mM PBS |
| Calcein | Sigma Aldrich | C0875-10g | 60mM, pH 7.4 – adjusted using NaOH |
| phosphate buffered saline (PBS) | Sigma Aldrich | P5493 | 0.1 mM, pH 7.4 |
| Double distilled water | Millipore Milli-DI water purification system | ||
| Triton X100 | Sigma, Life Sciences | X-100 | To disrupt the liposomes to calculate total encapsulation |
| Rotavapor | Buchi (Switzerland) | R 210 | Used for Lipososme preparation |
| Heating bath | Buchi (Switzerland) | B 491 | Used for Lipososme preparation |
| Vacuum Controller | Buchi (Switzerland) | V-850 | Used for Lipososme preparation |
| Vacuum Pump | Buchi (Switzerland) | V-700 | Used for Lipososme preparation |
| Recirculation bath with temperature controller | Polyscience | Used for Lipososme preparation | |
| Mini-extruder assembly with heating block | Avanti Polar Lipids (Alabama, US) | 610000 | Used for extrusion of liposomes |
| Syringes, 1000 uL | Avanti Polar Lipids (Alabama, US) | 610017 | Used for extrusion of liposomes |
| Polycarbonate filter membrane, 200nm | Whatmann | 800281 | Used for extrusion of liposomes |
| Filter Support | Avanti Polar Lipids (Alabama, US) | 610014 | Used for extrusion of liposomes |
| PD 10 Desalting coulumns, Sephadex G-25 medium | GE Healthcare, Life sciences | 17-0851-01 | Used to purify the liposomes |
| Centrifuge | Sigma Laboratory Centrifuges | 3K30 | Used to concentrate the liposomal solution |
| Rotor | Sigma | 19777-H | Used to concentrate the liposomal solution |
| Zetasizer | Nano ZS Malvern | Used for the determination of liposome size and zetapotential | |
| UV- Visible Spectrophotometer | Shimadzu | UV-2450 | Used to measure the absorbance of the samples |
| Fluorescent Spectrofluorometer | Molecular Devices | SpectraMax M5 | Used to measure the fluorescence emission of the samples |
| Nd:YAG Laser | NewWave Research | 532 nm; Maximum power: 17mJ; Width: 406 ns; Used for sample irradiation | |
| HNR Hydrophone | ONDA | HNR-1000 | 1000 mm diameter and 450 nV/Pa sensitivity, Proper working frequency range: 0.25-10 MHz; Calibration: 50 mV/Bar; Used to measure the acoustic signals |
| Digital Osciloscope | LECORY – Wave Runner 64Xi-A | Frequency: 600 MHz; Max sample rate : 10 Gs/s (at two channel); Used to record the measured acoustic signals |
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