Magnetisches Wechselfeld-Responsive Hybrid Gelatine Mikrogele der gezielten Medikamentenapplikation

Zusammenfassung

Wir präsentieren eine einfache Methode, um eine biologisch abbaubare Gelatine-basierte Wirkstofffreisetzung Plattform herzustellen, die magneto-thermisch anspricht. Dies wurde durch den Einbau von superparamagnetischen Eisenoxidnanopartikel und Poly (N-isopropylacrylamide- co -acrylamid) innerhalb eines kugelförmigen Gelatinemikro Netzwerk von Genipin, System in Verbindung mit einem magnetischen Wechselfeld Anwendung vernetzt erreicht.

Zusammenfassung

Magnetisch reagierende Nano / Mikro-engineered Biomaterialien, die eine streng kontrolliert, On-Demand-Arzneimittelabgabe ermöglichen wurden als neue Arten von Smart Soft Geräte für biomedizinische Anwendungen entwickelt. Obwohl eine Reihe von magnetisch ansprechenden Arzneimittelabgabesysteme Wirksamkeiten entweder durch in vitro Nachweis der Konzeptstudien oder in vivo präklinischen Anwendungen gezeigt haben, im klinischen Umfeld ihre Verwendung ist durch ihre unzureichende biologische Abbaubarkeit oder Biokompatibilität noch begrenzt. Darüber hinaus verlassen sich viele der bestehenden Plattformen, auf ausgeklügelte Techniken für ihre Erfindungen. Wir haben kürzlich gezeigt, die Herstellung von biologisch abbaubaren, auf Gelatinebasis thermo-responsive Mikrogel durch physikalisches Poly (N-isopropylacrylamide- co -acrylamid) -Ketten als Nebenkomponente in einem dreidimensionalen Netzwerk Gelatine Einschließen. In dieser Studie stellen wir ein einfaches Verfahren ein biologisch abbaubares Wirkstofffreisetzung Plattform herzustellen, die eine magneto-T ermöglichthermally ausgelöst Wirkstofffreisetzung. Dies wurde durch den Einbau von superparamagnetischen Eisenoxidnanopartikel und thermo-responsive Polymere innerhalb Gelatine basierenden kolloidalen Mikrogele, in Verbindung mit einem magnetischen Wechselfeld Applikationssystem erreicht.

Einleitung

Stimuliresponsive Drug-Delivery-Systeme, die eine streng kontrollierte Medikamentenabgabe als Reaktion auf entweder endogener oder exogener Reize (z. B. Temperatur oder pH-Wert) ermöglicht wurden als neue Arten von Smart Soft Geräte zur Arzneimittelabgabe umfassend untersucht. Microscale Hydrogele sind als Drug-Delivery-Plattform in sehr beschäftigt, dass sie verleihen steuerbar und nachhaltige Arzneimittelfreisetzungsprofile sowie abstimmbaren chemischen und mechanischen Eigenschaften ^1-3. Insbesondere zeigen die kolloidalen Mikrogele viele Vorteile als Vehikel zur Arzneimittelabgabe aufgrund ihrer schnellen Reaktionsfähigkeit auf äußere Reize un....

Protokoll

Hinweis: Der Gesamtprozess der Magnetfeld-responsive Gelatine Mikrogele Herstellung ist in 1A dargestellt.

1. Vorbereiten Lösungen und Suspensionen

1. Vorbereiten eines Vernetzers Genipin (1% w / v) Lösung von 20 mg von Genipin Auflösen in 2 ml phosphatgepufferter Kochsalzlösung (1x PBS; pH 7,4). Vortex die Lösung und in eine ^{50 °} C-Wasserbad für 2 h bis die Lösung vollständig auflösen.
2. Bereiten einer Tensidlösung um 20 mg Poly (ethylenglykol) Auflösen -Poly (propylenglykol) -Poly (ethylenglykol) (M _{w =} 2900 Da; bezeichnet als L64) in 200 ml PBS bei einer Konzentration von 100 bis s....

Ergebnisse

Wenn das Protokoll korrekt durchgeführt wird, sollten die hergestellten Mikrogele zeigen eine gut charakterisierten sphärischen Morphologie und kolloidalen Dispergierbarkeit mit Durchmessern im Bereich zwischen 5 um bis 20 um (1B und C). Entweder fluoreszierenden MNPs oder fluoreszierende BSA kann verwendet werden, um zu bestätigen, ob MNP oder Drogen (BSA in dieser Studie) innerhalb des Mikrogels richtig verkapselt (1D). Die hergestellten Mikrogele kann.......

Diskussion

Die hier beschriebene Technik veranschaulicht ein Proof of Concept für die Verwendung von Nanopartikel-Mikrogel Hybriden für magneto-thermisch ausgelöste Medikamentenfreisetzung. Dies wurde durch physikalisches Einschließen MNPs und p (NIPAM- co -AAm) Ketten innerhalb einer Mikro dreidimensionalen Netzwerk vernetzt Gelatine durch Genipin erreicht. Das Magnetfeld ansprechenden Plattform war ausreichend Wärme innerhalb des Mikrogels in Antwort auf ein fern angewendet AMF zu erzeugen, was wiederum die Freigabe ein.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Gelatine	Sigma-Aldrich, MO, USA	G2500	Gelatine Typ A,
Poly(N-isopropylacrylamid-co-acrylamid)	Sigma-Aldrich, MO, USA	738727	MW = 20.000, LCST = 34 - 38 ° C
Silikonöl	Sigma-Aldrich, MO, USA	378372	Viskosität 350 cSt
Pluoronic L64	Sigma-Aldrich, MO, USA	435449	Poly(ethylenglykol)-block-poly(propylenglykol)-block-poly(ethylenglykol)
genipin	TimTec LLC, DE, USA		ST080860 MW = 226,23
Magnetische Nanopartikel (MNPs)	Micromod Inc, Deutschland	79-00-102	nanomag-D-spio, 100 nm
TR-BSA	Life Technologies, NY USA	A23017	Albumin aus Rinderserum (BSA), Texas Rotes Konjugat