Research reported in this publication was supported by The Johns Hopkins Applied Physics Laboratory&#8217;s Research and Exploratory Development Department, Office of Technology Transfer, and Stuart S. Janney Fellowship Program, in addition to the National Heart, Lung, and Blood Institute of the National Institutes of Health under Award Number R21HL127355.

1. تجهيز SLNs <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توليف SLNs ملاحظة: استخدام أسلوب PIT 1،17،20 لإعداد الفرعية 20 نانومتر SLNs 1. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام تقنية العقيم، bioreagents أو زراعة الخلايا الكواشف الصف، والمواد المعقمة (أي الماصات، ملاعق، قارورة، وما إلى ذلك). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام الوزراء للسلامة الأحيائية لتركيب SLNs (الشكل 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الجمع بين 0.6 ملغ من صبغة الفلورسنت (النيل الأحمر (نير)، وتركيز نير ما يقرب من 0.3 ملغ / مل) و 0.10 غرام من Heneicosane (الدهن، 5 وزن / وزن٪ تركيز الدهون) في قارورة (15 مل)، وشارك في تذوب في 90 ° C، ويقلب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 0،11 ز البولي أوكسي إتيلين (10) الأثير أوليل (السطحي، 5.5 وزن / وزن٪ تركيز بالسطح). شارك في إذابة الخليط الناتج على 90 ° C ويقلب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 1.79 غرام من الماء المعقم إلى الخليط، والحرارة إلى 90 درجة مئوية، ويحرك حتى يتم تشكيل nanoemulsion شفافة. ملاحظة: في ظل استمرار التحريك والتبريد للرقابة، SLيتم إنشاء نانوثانية. هذه الشروط تتسبب في انقلاب من مستحلب الماء في الزيت إلى مستحلب النفط في المياه. جزيئات محبة للدهون مثل نير قسم إلى قطرات الدهون. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد nanoemulsion بالتوازي دون إضافة صبغة الفلورسنت، وذلك لتكون بمثابة عينة السيطرة. الجمع بين 0.10 غرام من Heneicosane و 0.11 غرام البولي أوكسي إتيلين (10) الأثير أوليل إلى قارورة (15 مل) المشارك تذوب في 90 ° C، ويقلب. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 1.79 غرام من الماء المعقم إلى الخليط، والحرارة إلى 90 درجة مئوية، ويحرك حتى يتم تشكيل nanoemulsion شفافة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وعلاوة على ذلك تعقيم كل nanoemulsion باستخدام معقم 0.2 ميكرون التصفية. </li></ol><img alt="الرقم 2" src="/files/ftp_upload/53102/53102fig2.jpg" /> الشكل 2. تخطيطي لتركيب SLNs. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53102/53102fig2large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حجم الجسيمات وبولydispersity <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام تشتت الضوء الحيوي (DLS) لقياس حجم الجسيمات والتشتت المتعدد من SLNs 1 باستخدام كوفيت الزجاج وأداة مصممة لقياس حجم الجسيمات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل قياسات للعينات، وقياس أحجام الجسيمات اثنين من المعايير المعروفة التالية بروتوكول الشركة المصنعة لإعداد وقياس معايير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء كفيت الزجاج مع 1.5 مل من محلول قياسي وقياس الحل قياسي باستخدام شروط القياس نفس العينات. ملاحظة: وقد تكرر الخطوة السابقة لكل معيار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس العينات وإعدادها. لكل، استخدم المعلمات التجريبية التالية: وقت التشغيل 100 ثانية، ومعامل انكسار الماء (1.33)، واللزوجة من الماء عند 20 درجة مئوية (1.002 ميجا باسكال · ثانية). ملاحظة: يستخدم هذا الأسلوب تردد تحول من الضوء لقياس حجم الجسيمات النانوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الإبلاغ عن متوسط ​​قطرها الجسيمات والتشتت المتعدد للحزبشركة كلي حجم التوزيع. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ذوبان نقطة والكامنة للحرارة الانصهار <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام مسعر المسح التفاضلي (DSC) مجهزة لصناعة السيارات في أخذ العينات ومصدر تبريد النيتروجين السائل للتحقيق في السلوك الحراري للSLNs 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ماصة كما أعدت-SLNs إلى الألومنيوم عموم 40 ميكرولتر مع كتلة من ما يقرب من 25 ملغ و بإحكام اغلاق المقلاة باستخدام الصحافة المكشكش العالمي للحد من فقدان الرطوبة أثناء الفحص DSC. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس كل nanoemulsion 5-80 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الإبلاغ عن نقطة انصهار والحرارة الكامنة لانصهار من مؤامرة DSC، حيث يمثل وادي درجة انصهار وتكامل المنطقة تحت المنحنى في المؤامرة DSC مقسوما على كمية المواد تمثل الحرارة الكامنة لانصهار. </li></ol></li></ol> 2. SLNs التفاعل مع الخلايا الليفية والخلايا الجذعية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثقافة الابتدائية الخلايا الليفية الإنسان <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثقافة فاي البشري الأساسيbroblasts وفقا لتعليمات الشركة الصانعة في الوسط السائل لثقافة الخلايا الليفية الجلدية الإنسان (المتوسطة 106)، على أن تستكمل مع انخفاض ملحق النمو المصل (LSGS) عدة. الحفاظ على الخلايا في جو مرطب عند 37 درجة مئوية، و 5٪ CO 2 و ثقافة فرعية عند بلوغ 80٪ التقاء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لكل من MTT والتحليل والتصوير، وخلايا البذور في لوحة 96-جيدا، في مناطق ذات كثافة من 2 × 10 4 خلايا لكل بئر، والسماح للتوازن عند 37 درجة CO / N قبل التعرض SLN. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في وقت الصفر، وتمييع SLNs في المتوسط ​​كاملة كما هو مبين (الشكل 4)، فيما يتعلق تركيز الدهون، وإضافة 10 ميكرولتر لكل بئر لكل تتكاثر بشكل جيد في لوحة 96-جيدا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحفاظ على الخلايا عند 37 درجة مئوية، و 5٪ CO 2، خلال فترة الحضانة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> MTT سمية الفحص <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 24 ساعة من الحضانة مع SLNs، وتحديد الجدوى الخلوية باستخدام فحص MTT، وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة. &lt;/ لى&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل خلايا مرة واحدة وإضافة متوسطة جديدة إلى كل بئر (100 ميكرولتر / جيد). قتل آبار المراقبة التي يحتضنها في حل الميثانول 70٪ لمدة 10 دقيقة قبل استبدال مع المتوسط ​​الطازجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة كاشف MTT (10 ميكرولتر لكل بئر) إلى كل بئر من صفيحة ميكروسكوبية واحتضان O / N عند 37 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد O / N الحضانة، وإذابة البلورات formazin الخلايا مع محلول منظف المقدمة (100 ميكرولتر لكل بئر) وفقا لبروتوكول الشركة الصانعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 3 ساعات من الحضانة في RT، الحصول على قيم الامتصاصية في الطول الموجي قياس 570 نانومتر باستخدام قارئ صفيحة ميكروسكوبية. كاشف MTT المستخدمة يجب أن تكون أقل من 1٪ (وزن / حجم) 3- (4،5-dimethylthiazolyl-2) -2، بروميد 5-ثنائي-نتروبلو: مذكرة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مضان المجهر <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في نقطة زمنية محددة بعد الجرعات من الخلايا الليفية مع SLN، وغسل الخلايا الليفية مرتين مع الفوسفات العقيمة مخزنة المالحة (PBS) وإصلاح لمدة 10 دقيقة مع بارد 70٪ الميثانول. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 10 دقيقةاستبدال الميثانول مع برنامج تلفزيوني والتقاط الصور باستخدام مجهر مقلوب، وذلك باستخدام تمريرة الفرقة (BP) 690/50 نانومتر تصفية مجموعة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثقافة خلايا الفأر نخاع العظم الجذعية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حمل الماوس العظام المستمدة من نخاع الخلايا الجذعية (BMDC) كما هو موضح سابقا 23،24. لفترة وجيزة، تعليق خلية لوحة واحدة من C57BL / 10 نخاع العظام في 100 ملم أطباق بتري في 2 × 10 6 / لوحة مع المؤتلف الفئران عامل تحفيز مستعمرة الكريات البيضاء بلعم (GM-CSF، 300 U / مل)، والفئران المؤتلف IL-4 (خلية B عامل تحفيز، 200 U / مل). تغيير وسائل الاعلام كل 3 أيام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في يوم 7، إضافة SLNs نير تحميلها على الأطباق في تركيز النهائي من 0.5 و 5.0 ميكروغرام / مل الدهون والحفاظ على خلايا في 37 درجة مئوية، و 5٪ CO 2 حاضنة للطول المطلوب من التعرض. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع الخلايا من الأطباق بواسطة الشفط جميع وسائل الإعلام في لوحة، وجمع ذلك في أنبوب 50 مل، تليها الغسل الكامل من لوحة (لطرد إعلان فضفاضةخلايا herent) مع 5 مل من الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) التي تحتوي على 4 ملم ثنائي أمين الإيثيلين رباعي حمض الخل (EDTA). جمع تعليق خلية تم الحصول عليها في نفس أنبوب 50 مل. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقييم SLNs التأسيس عن طريق التدفق الخلوي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد تركيز تعليق الخلية التي تم الحصول عليها في النقطة 2.4.3 وتوزيع 3x10 5 خلايا إلى 12 مم × 75 مم أسفل جولة FACS أنبوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل الخلايا عن طريق إضافة 1 مل من برنامج تلفزيوني ومن ثم الطرد المركزي الأنابيب لمدة 5 دقائق في 400 x ج، عند درجة حرارة 4 درجات مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجاهل طاف و resuspend بيليه مع 100 ميكرولتر من PBS / 2 ملي EDTA / 0.1٪ ألبومين المصل البقري (BSA) (العازلة تلطيخ) التي تحتوي على مكافحة CD11c و-FITC الأجسام المضادة وحيدة النسيلة (0.25 ميكروغرام / مل النهائي). احتضان لمدة 30 دقيقة على الجليد في الظلام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل الخلايا مع 1 مل من برنامج تلفزيوني ثم الطرد المركزي الأنابيب لمدة 5 دقائق في 400 x ج، عند درجة حرارة 4 درجات مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجاهل وطاف resuspend كلبيليه مع 400 ميكرولتر من العازلة تلطيخ. الخلايا هي الآن جاهزة للشراء من العينات مع الكريات تدفق (ربما مجهزة ليزر زرقاء وحمراء). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام التدفق الخلوي برامج التحليل، وتقييم مستوى إدماج SLNs بواسطة DC بواسطة المعزولة على سكان CD11c و+ الخلايا (FITC إيجابي) والمقارنة بين شدة المرتبطة SLNs مضان (المقاسة في القنوات PerCP-Cy5.5 أو APC). </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Calderon-Colon, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+sub-10+nm+solid+lipid+nanoparticles+for+topical+and+biomarker+detection+applications.">Synthesis of sub-10 nm solid lipid nanoparticles for topical and biomarker detection applications.</a> J Nanopart Res. 16 (2252), 1-10 (2014).</li><li>Patwekar, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+on+nanoparticles+used+in+cosmetics+and+dermal+products.">Review on nanoparticles used in cosmetics and dermal products.</a> World Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 3 (8), 1407-1421 (2014).</li><li>Martins, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+lipid+nanoparticles+as+intracellular+drug+transporters:+An+investigation+of+the+uptake+mechanism+and+pathway.">Solid lipid nanoparticles as intracellular drug transporters: An investigation of the uptake mechanism and pathway.</a> International Journal of Pharmaceutics. 430, 216-227 (2012).</li><li>Yadav, N., Khatak, S., Sara, U. V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+Lipid+Nanoparticles+-+A+Review.">Solid Lipid Nanoparticles - A Review.</a> International Journal of Applied Pharmaceuticals. 5 (2), 8-18 (2013).</li><li>Weber, S., Zimmer, A., Solid Pardeike, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipid+Nanoparticles+(SLN)+and+Nanostructured+Lipid+Carriers+(NLC)+for+pulmonary+application:+a+review+of+the+state+of+the+art.">Lipid Nanoparticles (SLN) and Nanostructured Lipid Carriers (NLC) for pulmonary application: a review of the state of the art.</a> Eur J Pharm Biopharm. 86 (1), 7-22 (2014).</li><li>Mahajan, A., Kaur, S., Grewal, N. K., Kaur, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+Lipd+Nanoparticles+(SLNs)+-+As+Novel+Lipd+based+Nanocarriers+for+Drugs.">Solid Lipd Nanoparticles (SLNs) - As Novel Lipd based Nanocarriers for Drugs.</a> International Journal of Advanced Research. 2 (1), 433-441 (2014).</li><li>Buse, J., El-Aneed, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties,+engineering+and+applications+of+lipid-based+nanoparticle+drug-delivery+systems:+current+research+and+advances.">Properties, engineering and applications of lipid-based nanoparticle drug-delivery systems: current research and advances.</a> Nanomedicine (Lond). 5, 1237-1260 (2010).</li><li>Malam, Y., Loizidou, M., Seifalian, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomes+and+nanoparticles:+nanosized+vehicles+for+drug+delivery+in+cancer.">Liposomes and nanoparticles: nanosized vehicles for drug delivery in cancer.</a> Trends Pharmacol Sci. 30 (11), 592-599 (2009).</li><li>Lim, S. B., Banerjee, A., Onyuksel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+of+drug+safety+by+the+use+of+lipid-based+nanocarriers.">Improvement of drug safety by the use of lipid-based nanocarriers.</a> Journal of controlled release : official journal of the Controlled Release Society. 163, 34-45 (2012).</li><li>Ali Khan, A., Mudassir, J., Mohtar, N., Darwis, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+drug+delivery+to+the+lymphatic+system:+lipid-based+nanoformulations.">Advanced drug delivery to the lymphatic system: lipid-based nanoformulations.</a> International journal of nanomedicine. 8, 2733-2744 (2013).</li><li>Oussoren, C., Storm, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liposomes+to+target+the+lymphatics+by+subcutaneous+administration.">Liposomes to target the lymphatics by subcutaneous administration.</a> Advanced drug delivery reviews. 50, 143-156 (2001).</li><li>Shang, L., Nienhaus, K., Nienhaus, G. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineered+nanoparticles+interacting+with+cells:+size+matters.">Engineered nanoparticles interacting with cells: size matters.</a> J Nanobiotechnology. 12, 5 (2014).</li><li>Joshi, M. D., Muller, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipid+nanoparticles+for+parenteral+delivery+of+actives.">Lipid nanoparticles for parenteral delivery of actives.</a> European journal of pharmaceutics and biopharmaceutics : official journal of Arbeitsgemeinschaft fur Pharmazeutische Verfahrenstechnik e.V. 71, 161-172 (2009).</li><li>Torchilin, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micellar+nanocarriers:+pharmaceutical+perspectives.">Micellar nanocarriers: pharmaceutical perspectives.</a> Pharmaceutical research. 24, 1-16 (2007).</li><li>Ashley, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+targeted+delivery+of+multicomponent+cargos+to+cancer+cells+by+nanoporous+particle-supported+lipid+bilayers.">The targeted delivery of multicomponent cargos to cancer cells by nanoporous particle-supported lipid bilayers.</a> Nature materials. 10, 389-397 (2011).</li><li>Patchan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanotech;+Nanotechnology+2013:+Bio+Sensors+Instruments,+Medical,+Environment+and+Energy;+Chapter+3:+Materials+for+Dru.,+and+Gene+Delivery.">Nanotech; Nanotechnology 2013: Bio Sensors Instruments, Medical, Environment and Energy; Chapter 3: Materials for Dru., and Gene Delivery.</a> Nanobandage for controlled release of topical therapeutics. 3, 255-258 (2013).</li><li>Forgiarini, A., Esquena, J., Gonzalez, C., C, S., Koutsoukos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+and+stability+of+nano-emulsions+in+mixed+nonionic+surfactant+systems.+Trends+in+colloid+and+interface+science+XV.">Formation and stability of nano-emulsions in mixed nonionic surfactant systems. Trends in colloid and interface science XV.</a> Progress in Colloid and Polymer Science. 118, 184-189 (2001).</li><li>Nantarat, T., Chansakaow, S., Leelapornpisid, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization,+characterization+and+stability+of+essential+oils+blend+loaded+nanoemulsions+by+PIC+technique+for+anti-tyrosinase+activity.">Optimization, characterization and stability of essential oils blend loaded nanoemulsions by PIC technique for anti-tyrosinase activity.</a> International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 7, 308-312 (2015).</li><li>Sevcikova, P., Vltavska, P., Kasparkova, V., Formation Krejci, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+and+Stability+of+Nanoemulsions+Prepared+by+Phase+Inversion.">Characterization and Stability of Nanoemulsions Prepared by Phase Inversion.</a> , 132-137 (2011).</li><li>Forgiarini, A., Esquena, J., Gonzalez, C., Solans, C., Buckin, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+the+relation+between+phase+behavior+and+emulsification+methods+with+nanoemulsion+formation.+Trends+in+colloid+and+interface+science+XIV.">Studies of the relation between phase behavior and emulsification methods with nanoemulsion formation. Trends in colloid and interface science XIV.</a> Progress in Colloid and Polymer Science. 115, 36-39 (2000).</li><li>Forgiarini, A., Esquena, J., Gonzalez, C., Solans, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+nano-emulsions+by+low-energy+emulsification+methods+at+constant+temperature.">Formation of nano-emulsions by low-energy emulsification methods at constant temperature.</a> Langmuir. 17 (7), 2076-2083 (2001).</li><li>Cabone, C., Tomasello, B., Ruozi, B., Renis, M., Puglisi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+optimization+of+PIT+solid+lipid+nanoparticles+via+statistical+factorial+design.">Preparation and optimization of PIT solid lipid nanoparticles via statistical factorial design.</a> Eur J Med Chem. 49, 110-117 (2012).</li><li>Raimondi, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mammalian+Target+of+Rapamycin+Inhibition+and+Alloantigen-Specific+Regulatory+T+Cells+Synergize+To+Promote+Long-Term+Graft+Survival+in+Immunocompetent+Recipients.">Mammalian Target of Rapamycin Inhibition and Alloantigen-Specific Regulatory T Cells Synergize To Promote Long-Term Graft Survival in Immunocompetent Recipients.</a> J Immunol. 184, 624-636 (2010).</li><li>Jhunjhunwala, S., Raimondi, G., Thomson, A. W., Little, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delivery+of+rapamycin+to+dendritic+cells+using+degradable+microparticles.">Delivery of rapamycin to dendritic cells using degradable microparticles.</a> J Control Release. 133 (13), 191-197 (2009).</li><li>Kapse-Mistry, S., Govender, T., Srivastava, R., Yergeri, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanodrug+delivery+in+reversing+multidrug+resistance+in+cancer+cells..">Nanodrug delivery in reversing multidrug resistance in cancer cells..</a> Front Pharmacol. 5 (159), 1-22 (2014).</li><li>Musacchio, T., Torchilin, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+developments+in+lipid-based+pharmaceutical+nanocarriers.">Recent developments in lipid-based pharmaceutical nanocarriers.</a> Front Biosci (Landmark Ed). 1 (16), 1388-1412 (2011).</li><li>Cerpnjak, K., Zvonar, A., Ga&#353;perlin, M., Vre&#269;er, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipid-based+systems+as+a+promising+approach+for+enhancing+the+bioavailability+of+poorly+water-soluble+drugs).">Lipid-based systems as a promising approach for enhancing the bioavailability of poorly water-soluble drugs).</a> Acta Pharm. 63 (4), 27-445 (2013).</li><li>Rodr&#236;guez-Gasc&#242;n, A., Pozo-Rodr&#236;guez, A., Solin&#236;s, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+nucleic+acid+vaccines:+use+of+self-amplifying+RNA+in+lipid+nanoparticles.">Development of nucleic acid vaccines: use of self-amplifying RNA in lipid nanoparticles.</a> Int J Nanomedicine. 9, 1833-1843 (2014).</li><li>Almeida, A. J., Souto, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+lipid+nanoparticles+as+a+drug+delivery+system+for+peptides+and+proteins.">Solid lipid nanoparticles as a drug delivery system for peptides and proteins.</a> Adv Drug Deliv Rev. 59, 478-490 (2007).</li><li>Pardeshi, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+lipid+based+nanocarriers:+an+overview.">Solid lipid based nanocarriers: an overview.</a> Acta Pharm. 62, 433-472 (2012).</li><li>Attama, A. A., Momoh, M. A., Builders, P. F., Sezer, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipid+Nanoparticulate+Drug+Delivery+Systems:+A+Revolution+in+Dosage+Form+Design+and+Development.">Lipid Nanoparticulate Drug Delivery Systems: A Revolution in Dosage Form Design and Development.</a> Recent Advances in Novel Drug Carrier Systems. , 107-140 (2012).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

في هذه الدراسة، تم استكشاف توليف SLNs وتطبيقها للتطبيقات التي تستهدف الخلايا. وقد أظهرت هذه الجسيمات النانوية حيويا وعد بوصفها وسائل إيصال لتطبيقات متعددة بما في ذلك تسليم المخدرات، إسكات الجينات والتقنيات لقاح 25-30. تم توليفها SLNs الصغيرة جدا باستخدام عملية السط...

وقد أظهرت وسائل إيصالها القائم على جسيمات متناهية الصغر وعودا كبيرة للتطبيقات التي تستهدف الخلايا، وتوفير آلية لتغيير وجه التحديد الإشارات الخلوية والتعبير الجيني. هذه المركبات يمكن تحميلها مع المخدرات، والبروتينات، والأحماض النووية مصممة للتأثير الاستجابات الخلوية وتحقيق التأثير المطلوب في الأنسجة المستهدفة. تم استكشاف العديد من أنواع nanocarriers لفائدة علاجية وتشخيصية بما في ذلك الدهون، والبوليمرات، والسيليكون، والمواد المغناطيسية. هذه النظم هي جذابة نظرا لقدرتها على العقاقير الموضعية، وزيادة التركيز العلاجي في الأنسجة المستهدفة، والحد من سمية جهازية. النانوية الدهون الصلبة (SLNs) هي مثال مدروسة لنظام تسليم جسيمات متناهية الصغر التي برزت باعتبارها واعدة المركبات تسليم المخدرات في السنوات الأخيرة. SLNs يمكن أن تصاغ بسهولة لتطبيقات متعددة بما في ذلك 1 الاستشعار البيولوجية، ومستحضرات التجميل 2، ورتسليم herapeutic 3-7. تنبع فائدتها من حقيقة أنها تتألف بالكامل من resorbable، والدهون غير سامة، مما أدى إلى تعزيز توافق مع الحياة. خلال التوليف، ويمكن إدراج الأدوية محبة للدهون في المركبات SLN، وبالتالي زيادة القابلية للذوبان في المخدرات وصلاحيتها للبالحقن. سيارات SLN يساعد أيضا على تحقيق الاستقرار العلاجات مغلفة، والحد من تدهورها وإزالة الألغام، وتعظيم العمل العلاجي. هذه المركبات بشكل خاص مناسبة تماما لطويل المفعول، والأعمال التحضيرية تسيطر عليها الافراج عن نظرا لاستقرارها في درجة حرارة الجسم 3،4،8،9. الأهم من ذلك، تغليف الأدوية النانوية في الدهون يغير ملامح الدوائية الجوهرية للجزيئات الدواء. وهذا يوفر ميزة محتملة من خلال السماح بإطلاق سراح تسيطر المخدرات مع مؤشر العلاجي الضيق. معدل الإفراج عن العلاجات-أدرجت SLN يمكن ضبطها على أساس معدل التحلل الدهني أو معدل انتشار المخدرات فيمصفوفة الدهون. وغالبا ما المهندسة SLNs تتراكم في الأنسجة المستهدفة المحددة. على سبيل المثال، حجمها (عادة أكبر من 10 نانومتر) يقوي الاحتفاظ في الدورة الدموية، حيث الأوعية الدموية المتسرب من نسيج الورم يسهل ترسب. وبالإضافة إلى ذلك، فقد تبين أن طريقة التعاطي الجسيمات لتغيير biodistribution مع القدرة على استهداف البنى فسيولوجية معينة مثل الغدد الليمفاوية 10،11. على ترسب في الأنسجة المستهدفة، وتحقيق التفاعلات الخلوية المناسبة واستيعاب نهاية المطاف النانوية يشكل تحديا نظرا لقدرة أغشية الخلايا للسيطرة بشكل انتقائي تدفق الأيونات والجزيئات داخل وخارج الخلية 12. لتسهيل امتصاص الخلوية، فمن الممكن تعديل nanocarriers مع بروابط معينة بما في ذلك الببتيدات، جزيئات صغيرة، والاجسام المضادة 13،14. العديد من الآليات بما في ذلك اختراق السلبي والنقل النشط النانويةعبر غشاء الخلية قد تم وصفها سابقا 3،12،15. بشكل عام، وقد ثبت أن تفاعلات الخلايا جسيمات متناهية الصغر تتأثر الخصائص الفيزيائية للجسيمات النانو بما في ذلك الحجم والشكل، وتهمة السطحية والكيمياء السطحية، بالإضافة إلى المعلمات خلية محددة مثل نوع من الخلايا أو الخلية مرحلة دورة 12. أظهر تحقيق سابق توليف الفرعية 10 SLNs نانومتر للالموضعية 16 و العلامات البيولوجية التطبيقات كشف 1 باستخدام طريقة درجة الحرارة مرحلة انقلاب (PIT) 17. هذه هي طريقة تركيب لطيف حيث 2 يبقى التكوين المستمر بينما يتم تغيير درجة الحرارة تدريجيا. التقليب المستمر من الحل ساخنة، لأنه يبرد إلى نتائج RT في nanoemulsion. ينتج عن هذه العملية في تركيب SLNs مع حجم أصغر الجسيمات 1 من ذلك ذكرت سابقا باستخدام أساليب مختلفة لتركيب الدهون نانoparticles 17-22. مقياس حجم الناتج أقل من 20 نانومتر، ويوفر ميزة لتطبيقات استهداف الخلايا نتيجة لزيادة مساحة السطح والإمكانات لتعزيز التفاعلات الخلوية. A التخطيطي SLNs، وتهدف إلى تقديم صبغة الفلورسنت أو العلاجية، ويظهر في الشكل 1. تتكون SLNs من الدهون الداخلية (على سبيل المثال، ألكان الخطية) السماح بإدماج المركبات محبة للدهون (على سبيل المثال، والأصباغ أو المداواة) والخارجي السطحي (السطحي غير أيوني على سبيل المثال، وخطي) تحيط بها المياه. في هذه الدراسة، تم تحميلها SLNs مع صبغة الفلورسنت وتستخدم كنموذج للتحقيق في التفاعلات خلية الجسيمات. تعرضت الخلايا الليفية الجلدية الإنسان الأساسية والخلايا الجذعية الماوس لتحميل صبغ SLN على مر الزمن من أجل توصيف التفاعلات فيما يتعلق سمية وامتصاص الجسيمات. وكان 3- (4،5-dimethylthiazol-2-يل) -2،5-diphenylphenyltetrazolium بروميد (MTT) فحص utiliزد من أجل تحديد مستويات الجرعات المناسبة. كانت المجهري مضان والتدفق الخلوي اثنين من الأساليب المستخدمة لفحص امتصاص الجسيمات في المختبر. <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/53102/53102fig1.jpg" /> الشكل 1. رسم تخطيطي للSLN تبين المكونات الرئيسية. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53102/53102fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Nile Red (NiR)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>19123</td>
			<td>BioReagent, suitable for fluorescence, &#8805;98.0%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heneicosane</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>286052</td>
			<td>98%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brij O10</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P6136</td>
			<td>Brij 97, C18-1E10, Polyoxyethylene (10) oleyl ether</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>W3500</td>
			<td>Sterile-filtered, BioReagent, suitable for cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe Filter 0.2 &#181;m Supor Membrane Low Protein Binding</td>
			<td>Life Sciences</td>
			<td>PN4612</td>
			<td>Non-Pyrogenic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanotrac Ultra&#160;</td>
			<td>Microtrac</td>
			<td>serial number U1985IS</td>
			<td>Instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Differential Scanning Calorimeter</td>
			<td>Mettlet-Toledo</td>
			<td>----</td>
			<td>Instument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primary human fibroblasts&#160;</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>C-004-5C</td>
			<td>Neonatal (HDFn)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medium 106</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>M-106-500</td>
			<td>A sterile, liquid medium for the culture of human dermal fibroblasts.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low Serum Growth Supplement Kit (LSGS Kit)</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>S-003-K</td>
			<td>All the components of complete LSGS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MTT Cell Proliferation Assay Kit</td>
			<td>Trevigen</td>
			<td>4890-025-K</td>
			<td>Sensitive kit for the measurement of cell proliferation based upon the reduction of the tetrazolium salt, 3,[4,5-dimethylthiazol-2- yl]-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safire2 microplate reader</td>
			<td>Tecan</td>
			<td>----</td>
			<td>Instrument</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline&#160;</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P5493</td>
			<td>For molecular biology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant murine GM-CSF&#160;</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>415</td>
			<td>&#62;97%, by SDS-PAGE under reducing conditions and visualized by silver stain.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant murine IL-4&#160;</td>
			<td>R&#38;D Systems</td>
			<td>404</td>
			<td>&#62;97%, by SDS-PAGE under reducing conditions and visualized by silver stain.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

solid lipid nanoparticles (slns) for intracellular targeting applications

Nanoparticle-based delivery vehicles have shown great promise for intracellular targeting applications, providing a mechanism to specifically alter cellular signaling and gene expression. In a previous investigation, the synthesis of ultra-small solid lipid nanoparticles (SLNs) for topical drug delivery and biomarker detection applications was demonstrated. SLNs are a well-studied example of a nanoparticle delivery system that has emerged as a promising drug delivery vehicle. In this study, SLNs were loaded with a fluorescent dye and used as a model to investigate particle-cell interactions. The phase inversion temperature (PIT) method was used for the synthesis of ultra-small populations of biocompatible nanoparticles. A 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenylphenyltetrazolium bromide (MTT) assay was utilized in order to establish appropriate dosing levels prior to the nanoparticle-cell interaction studies. Furthermore, primary human dermal fibroblasts and mouse dendritic cells were exposed to dye-loaded SLN over time and the interactions with respect to toxicity and particle uptake were characterized using fluorescence microscopy and flow cytometry. This study demonstrated that ultra-small SLNs, as a nanoparticle delivery system, are suitable for intracellular targeting of different cell types.

تم استخدام أسلوب PIT لتجميع SLNs وتم تحديد درجة الحرارة مرحلة انعكاس باستخدام حمام مائي. كانت النماذج تسخن ببطء وتحريكها بلطف حتى ظهر حل واضح. درجة الحرارة المرحلة انعكاس لSLNs التي تستخدم فيها الدهون heneicosane 45 ° C. ويلخص الجدول 1 حجم الجسيمات، والتشتت المت...

Watch this Scientific Journal Video about Solid Lipid Nanoparticles SLNs for Intracellular Targeting Applications at JoVE.com

Solid Lipid Nanoparticles SLNs for Intracellular Targeting Applications

In this study, a method for synthesizing ultra-small populations of biocompatible nanoparticles was described, as well as several in vitro methods by which to assess their cellular interactions.

الصلبة الدهون النانوية (SLNs) لاستهداف التطبيقات بين الخلايا

Nanoparticle-based delivery vehicles have shown great promise for intracellular targeting applications, providing a mechanism to specifically alter ...

solid-lipid-nanoparticles-slns-for-intracellular-targeting

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Solid Lipid Nanoparticles (SLNs) for Intracellular Targeting Applications

16.8K Views.  The Johns Hopkins Applied Physics Laboratory. In this study, a method for synthesizing ultra-small populations of biocompatible nanoparticles was described, as well as several in vitro methods by which to assess their cellular interactions. 

Video: Solid Lipid Nanoparticles SLNs for Intracellular Targeting Applications

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being investigated for applications in imaging and therapy. Viral nanoparticles (VNPs) derived from plants can be regarded as self-assembled bionanomaterials with defined sizes and shapes. Plant viruses under investigation in the Steinmetz lab include icosahedral particles formed by Cowpea mosaic virus (CPMV) and Brome mosaic virus (BMV), both of which are 30 nm in diameter. We are also developing rod-shaped and filamentous structures derived from the following plant viruses: Tobacco mosaic virus (TMV), which forms rigid rods with dimensions of 300 nm by 18 nm, and Potato virus X (PVX), which form filamentous particles 515 nm in length and 13 nm in width (the reader is referred to refs. 1 and 2 for further information on VNPs).
From a materials scientist's point of view, VNPs are attractive building blocks for several reasons: the particles are monodisperse, can be produced with ease on large scale in planta, are exceptionally stable, and biocompatible. Also, VNPs are "programmable" units, which can be specifically engineered using genetic modification or chemical bioconjugation methods 3. The structure of VNPs is known to atomic resolution, and modifications can be carried out with spatial precision at the atomic level4, a level of control that cannot be achieved using synthetic nanomaterials with current state-of-the-art technologies.
In this paper, we describe the propagation of CPMV, PVX, TMV, and BMV in Vigna ungiuculata and Nicotiana benthamiana plants. Extraction and purification protocols for each VNP are given. Methods for characterization of purified and chemically-labeled VNPs are described. In this study, we focus on chemical labeling of VNPs with fluorophores (e.g. Alexa Fluor 647) and polyethylene glycol (PEG). The dyes facilitate tracking and detection of the VNPs 5-10, and PEG reduces immunogenicity of the proteinaceous nanoparticles while enhancing their pharmacokinetics 8,11. We demonstrate tumor homing of PEGylated VNPs using a mouse xenograft tumor model. A combination of fluorescence imaging of tissues ex vivo using Maestro Imaging System, fluorescence quantification in homogenized tissues, and confocal microscopy is used to study biodistribution. VNPs are cleared via the reticuloendothelial system (RES); tumor homing is achieved passively via the enhanced permeability and retention (EPR) effect12. The VNP nanotechnology is a powerful plug-and-play technology to image and treat sites of disease in vivo. We are further developing VNPs to carry drug cargos and clinically-relevant imaging moieties, as well as tissue-specific ligands to target molecular receptors overexpressed in cancer and cardiovascular disease.

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Plant viral nanoparticles (VNPs) are promising platforms for applications in biomedicine. Here, we describe the procedures for plant VNP propagation, purification, characterization, and bioconjugation. Finally, we show the application of VNPs for tumor homing and imaging using a mouse xenograft model and fluorescence imaging.

الفيروسية النانوية ل<em&gt; في الجسم الحي</em&gt; التصوير ورم

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being ...

Cell Squeezing as a Robust, Microfluidic Intracellular Delivery Platform

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This technology has shown potential in addressing previously challenging applications; including, delivery to primary immune cells, cell reprogramming, carbon nanotube, and quantum dot delivery. This vector-free microfluidic platform relies on mechanical disruption of the cell membrane to facilitate cytosolic delivery of the target material. Herein, we describe the detailed method of use for these microfluidic devices including, device assembly, cell preparation, and system operation. This delivery approach requires a brief optimization of device type and operating conditions for previously unreported applications. The provided instructions are generalizable to most cell types and delivery materials as this system does not require specialized buffers or chemical modification/conjugation steps. This work also provides recommendations on how to improve device performance and trouble-shoot potential issues related to clogging, low delivery efficiencies, and cell viability.

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This protocol provides detailed steps on how to use the system for a broad range of applications.

الضغط خلية باعتبارها قوية، ميكروفلويديك بين الخلايا توصيل منصة

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This ...

Harmonic Nanoparticles for Regenerative Research

In this visualized experiment, protocol details are provided for in vitro labeling of human embryonic stem cells (hESC) with second harmonic generation nanoparticles (HNPs). The latter are a new family of probes recently introduced for labeling biological samples for multi-photon imaging. HNPs are capable of doubling the frequency of excitation light by the nonlinear optical process of second harmonic generation with no restriction on the excitation wavelength.
Multi-photon based methodologies for hESC differentiation into cardiac clusters (maintained as long term air-liquid cultures) are presented in detail. In particular, evidence on how to maximize the intense second harmonic (SH) emission of isolated HNPs during 3D monitoring of beating cardiac tissue in 3D is shown. The analysis of the resulting images to retrieve 3D displacement patterns is also detailed.

Protocol details are provided for in vitro labeling human embryonic stem cells with second harmonic generating nanoparticles. Methodologies for hESC investigation by multi-photon microscopy and their differentiation into cardiac clusters are also presented.

التوافقي النانوية للبحوث التجديدي

In this visualized experiment, protocol details are provided for in vitro labeling of human embryonic stem cells (hESC) with second harmonic generation ...

Production and Targeting of Monovalent Quantum Dots

The multivalent nature of commercial quantum dots (QDs) and the difficulties associated with producing monovalent dots have limited their applications in biology, where clustering and the spatial organization of biomolecules is often the object of study. We describe here a protocol to produce monovalent quantum dots (mQDs) that can be accomplished in most biological research laboratories via a simple mixing of CdSe/ZnS core/shell QDs with phosphorothioate DNA (ptDNA) of defined length. After a single ptDNA strand has wrapped the QD, additional strands are excluded from the surface. Production of mQDs in this manner can be accomplished at small and large scale, with commercial reagents, and in minimal steps. These mQDs can be specifically directed to biological targets by hybridization to a complementary single stranded targeting DNA. We demonstrate the use of these mQDs as imaging probes by labeling SNAP-tagged Notch receptors on live mammalian cells, targeted by mQDs bearing a benzylguanine moiety.

We provide detailed instructions for the preparation of monovalent targeted quantum dots (mQDs) from phosphorothioate DNA of defined length. DNA wrapping occurs in high yield, and therefore, products do not require purification. We demonstrate the use of the SNAP tag to target mQDs to cell-surface receptors for live-cell imaging applications.

الإنتاج واستهداف الأحادي التكافؤ الكم النقاط

The multivalent nature of commercial quantum dots (QDs) and the difficulties associated with producing monovalent dots have limited their applications in ...

Biofunctionalized Prussian Blue Nanoparticles for Multimodal Molecular Imaging Applications

Multimodal, molecular imaging allows the visualization of biological processes at cellular, subcellular, and molecular-level resolutions using multiple, complementary imaging techniques. These imaging agents facilitate the real-time assessment of pathways and mechanisms in vivo, which enhance both diagnostic and therapeutic efficacy. This article presents the protocol for the synthesis of biofunctionalized Prussian blue nanoparticles (PB NPs) - a novel class of agents for use in multimodal, molecular imaging applications. The imaging modalities incorporated in the nanoparticles, fluorescence imaging and magnetic resonance imaging (MRI), have complementary features. The PB NPs possess a core-shell design where gadolinium and manganese ions incorporated within the interstitial spaces of the PB lattice generate MRI contrast, both in T1 and T2-weighted sequences. The PB NPs are coated with fluorescent avidin using electrostatic self-assembly, which enables fluorescence imaging. The avidin-coated nanoparticles are modified with biotinylated ligands that confer molecular targeting capabilities to the nanoparticles. The stability and toxicity of the nanoparticles are measured, as well as their MRI relaxivities. The multimodal, molecular imaging capabilities of these biofunctionalized PB NPs are then demonstrated by using them for fluorescence imaging and molecular MRI in vitro.

This protocol describes the synthesis of biofunctionalized Prussian blue nanoparticles and their use as multimodal, molecular imaging agents. The nanoparticles have a core-shell design where gadolinium or manganese ions within the nanoparticle core generate MRI contrast. The biofunctional shell contains fluorophores for fluorescence imaging and targeting ligands for molecular targeting.

Biofunctionalized البروسية الأزرق النانوية الجزيئية لالمتعدد الوسائط تطبيقات التصوير

Multimodal, molecular imaging allows the visualization of biological processes at cellular, subcellular, and molecular-level resolutions using multiple, ...

Cell Labeling and Targeting with Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles

Targeted delivery of cells and therapeutic agents would benefit a wide range of biomedical applications by concentrating the therapeutic effect at the target site while minimizing deleterious effects to off-target sites. Magnetic cell targeting is an efficient, safe, and straightforward delivery technique. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) are biodegradable, biocompatible, and can be endocytosed into cells to render them responsive to magnetic fields. The synthesis process involves creating magnetite (Fe3O4) nanoparticles followed by high-speed emulsification to form a poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) coating. The PLGA-magnetite SPIONs are approximately 120 nm in diameter including the approximately 10 nm diameter magnetite core. When placed in culture medium, SPIONs are naturally endocytosed by cells and stored as small clusters within cytoplasmic endosomes. These particles impart sufficient magnetic mass to the cells to allow for targeting within magnetic fields. Numerous cell sorting and targeting applications are enabled by rendering various cell types responsive to magnetic fields. SPIONs have a variety of other biomedical applications as well including use as a medical imaging contrast agent, targeted drug or gene delivery, diagnostic assays, and generation of local hyperthermia for tumor therapy or tissue soldering.

Targeted cell delivery is useful in a variety of biomedical applications. The goal of this protocol is to use superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) to label cells and thereby enable magnetic cell targeting approaches for a high degree of control over cell delivery and localization.

وسم الخلية واستهداف مع مغنطيسية مسايرة فائقة superparamagnetic أوكسيد الحديد النانوية

Targeted delivery of cells and therapeutic agents would benefit a wide range of biomedical applications by concentrating the therapeutic effect at the ...

Manufacture and Drug Delivery Applications of Silk Nanoparticles

Silk is a promising biopolymer for biomedical and pharmaceutical applications due to its outstanding mechanical properties, biocompatibility and biodegradability, as well its ability to protect and subsequently release its payload in response to a trigger. While silk can be formulated into various material formats, silk nanoparticles are emerging as promising drug delivery systems. Therefore, this article covers the procedures for reverse engineering silk cocoons to yield a regenerated silk solution that can be used to generate stable silk nanoparticles. These nanoparticles are subsequently characterized, drug loaded and explored as a potential anticancer drug delivery system. Briefly, silk cocoons are reverse engineered first by degumming the cocoons, followed by silk dissolution and clean up, to yield an aqueous silk solution. Next, the regenerated silk solution is subjected to nanoprecipitation to yield silk nanoparticles &#8211; a simple but powerful method that generates uniform nanoparticles. The silk nanoparticles are characterized according to their size, zeta potential, morphology and stability in aqueous media, as well as their ability to entrap a chemotherapeutic payload and kill human breast cancer cells. Overall, the described methodology yields uniform silk nanoparticles that can be readily explored for a myriad of applications, including their use as a potential nanomedicine.

Nanoparticles are emerging as promising drug delivery systems for a broad range of indications. Here, we describe a simple yet powerful method to manufacture silk nanoparticles using reverse engineered Bombyx mori silk. These silk nanoparticles can be readily loaded with a therapeutic payload and subsequently explored for drug delivery applications.

تطبيقات تصنيع وتسليم المخدرات من النانوية الحرير

Silk is a promising biopolymer for biomedical and pharmaceutical applications due to its outstanding mechanical properties, biocompatibility and ...

Uptake of New Lipid-coated Nanoparticles Containing Falcarindiol by Human Mesenchymal Stem Cells

Nanoparticles are the focus of an increased interest in drug delivery systems for cancer therapy. Lipid-coated nanoparticles are inspired in structure and size by low-density lipoproteins (LDLs) because cancer cells have an increased need for cholesterol to proliferate, and this has been exploited as a mechanism for delivering anticancer drugs to cancer cells. Moreover, depending on drug chemistry, encapsulating the drug can be advantageous to avoid degradation of the drug during circulation in vivo. Therefore, in this&#160;study, this design is used to fabricate lipid-coated nanoparticles of the anticancer drug falcarindiol, providing a potential new delivery system of falcarindiol in order to stabilize its chemical structure against degradation and improve its uptake by tumors. Falcarindiol nanoparticles, with a phospholipid and cholesterol monolayer encapsulating the purified drug core of the particle, were designed. The lipid monolayer coating consists of 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), cholesterol (Chol), and 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[methoxy(polyethylene glycol)-2000] (DSPE PEG 2000) along with the fluorescent label DiI (molar ratios of 43:50:5:2). The nanoparticles are fabricated using the rapid injection method, which is a fast and simple technique to precipitate nanoparticles by good-solvent for anti-solvent exchange. It consists of a rapid injection of an ethanol solution containing the nanoparticle components into an aqueous phase. The size of the fluorescent nanoparticles is measured using dynamic light scattering (DLS) at 74.1 &#177; 6.7 nm. The uptake of the nanoparticles is tested in human mesenchymal stem cells (hMSCs) and imaged using fluorescence and confocal microscopy. The uptake of the nanoparticles is observed in hMSCs, suggesting the potential for such a stable drug delivery system for falcarindiol.

This article describes the encapsulation of falcarindiol in lipid-coated 74 nm nanoparticles. The cellular uptake of the nanoparticles&#160;by human stem cells into lipid droplets is monitored by fluorescent and confocal imaging. Nanoparticles are fabricated by the rapid injection method of solvent shifting, and their size is measured with the dynamic light scattering technique.

الامتصاص من جديد جسيمات نانوية المغلفة بالدهون التي تحتوي على فالكارينديول بالخلايا الجذعية البشرية الوسيطة

Nanoparticles are the focus of an increased interest in drug delivery systems for cancer therapy. Lipid-coated nanoparticles are inspired in structure and ...

Simultaneous Quantification of Selected Kynurenines Analyzed by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry in Medium Collected from Cancer Cell Cultures

The kynurenine pathway and the tryptophan catabolites called kynurenines have received increased attention for their involvement in immune regulation and cancer biology. An in vitro cell culture assay is often used to learn about the contribution of different tryptophan catabolites in a disease mechanism and for testing therapeutic strategies. Cell culture medium that is rich in secreted metabolites and signaling molecules reflects the status of tryptophan metabolism and other cellular events. New protocols for the reliable quantification of multiple kynurenines in the complex cell culture medium are desired to allow for a reliable and quick analysis of multiple samples. This can be accomplished with liquid chromatography coupled with mass spectrometry. This powerful technique is employed in many clinical and research laboratories for the quantification of metabolites and can be used for measuring kynurenines.
Presented here is the use of liquid chromatography coupled with single quadrupole mass spectrometry (LC-SQ) for the simultaneous determination of four kynurenines, i.e., kynurenine, 3-hydroxykynurenine, 3-hydroxyanthranilic, and xanthurenic acid in the medium collected from in vitro cultured cancer cells. SQ detector is simple to use and less expensive compared to other mass spectrometers. In the SQ-MS analysis, multiple ions from the sample are generated and separated according to their specific mass-to-charge ratio (m/z), followed by the detection using a Single Ion Monitoring (SIM) mode.
This paper draws the attention on the advantages of the reported method and indicates some weak points. It is focused on critical elements of LC-SQ analysis including sample preparation along with chromatography and mass spectrometry analysis. The quality control, method calibration conditions and matrix effect issues are also discussed. We described a simple application of 3-nitrotyrosine as one analog standard for all target analytes. As confirmed by experiments with human ovary and breast cancer cells, the proposed LC-SQ method&#160;generates reliable results and can be further applied to other in vitro cellular models.

Described here is a protocol for the determination of four different tryptophan metabolites generated in the kynurenine pathway (kynurenine, 3-hydroxykynurenine, xanthurenic acid, 3-hydroxyanthranilic acid) in the medium collected from cancer cell cultures analyzed by liquid chromatography coupled with a single quadrupole mass spectrometry.

القياس الكمي المتزامن لـ Kynurenines المختارة التي تم تحليلها بواسطة الكروماتوغرافيا السائلة- القياس الطيفي الكتلي في المتوسط الذي تم جمعه من ثقافات الخلايا السرطانية

The kynurenine pathway and the tryptophan catabolites called kynurenines have received increased attention for their involvement in immune regulation and ...

Formulating and Characterizing Lipid Nanoparticles for Gene Delivery using a Microfluidic Mixing Platform

Lipid-based drug carriers have been used for clinically and commercially available delivery systems due to their small size, biocompatibility, and high encapsulation efficiency. Use of lipid nanoparticles (LNPs) to encapsulate nucleic acids is advantageous to protect the RNA or DNA from degradation, while also promoting cellular uptake. LNPs often contain multiple lipid components including an ionizable lipid, helper lipid, cholesterol, and polyethylene glycol (PEG) conjugated lipid. LNPs can readily encapsulate nucleic acids due to the ionizable lipid presence, which at low pH is cationic and allows for complexation with negatively charged RNA or DNA. Here LNPs are formed by encapsulating messenger RNA (mRNA) or plasmid DNA (pDNA) using rapid mixing of the lipid components in an organic phase and the nucleic acid component in an aqueous phase. This mixing is performed using a precise microfluidic mixing platform, allowing for nanoparticle self-assembly while maintaining laminar flow. The hydrodynamic size and polydispersity are measured using dynamic light scattering (DLS). The effective surface charge on the LNP is determined by measuring the zeta potential. The encapsulation efficiency is characterized using a fluorescent dye to quantify entrapped nucleic acid. Representative results demonstrate the reproducibility of this method and the influence that different formulation and process parameters have on the developed LNPs.

Lipid nanoparticles are developed using a microfluidic mixing platform approach for mRNA and DNA encapsulation.

صياغة وتميز الجسيمات النانوية الدهنية لتسليم الجينات باستخدام منصة خلط Microfluidic

Lipid-based drug carriers have been used for clinically and commercially available delivery systems due to their small size, biocompatibility, and high ...