Name: extraction of plant-based capsules for microencapsulation applications
Uploaded: 2016-11-09T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Extraction of Plant-based Capsules for Microencapsulation Applications at JoVE.com

This work was supported by the National Research Foundation (NRF-NRFF2011-01) and the National Medical Research Council (NMRC/CBRG/0005/2012).

1. הפקת קפסולות Sporopollenin Exine (שניות) מ ל clavatum נבגים הערה: תהליך החילוץ SEC כרוך אבקה דליקה (L. clavatum), חומצות מאכל חמות, וממסים דליקים, ולכן ציוד מתאים אישית מגן (משקפי מגן, מסיכת פנים, כפפות, חלוק מעבדה), הערכת סיכונים אושרו על שימוש, וסילוק כי?...

<ol>
	<li>Paunov, V. N., Mackenzie, G., Stoyanov, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sporopollenin+micro-reactors+for+in-situ+preparation,+encapsulation+and+targeted+delivery+of+active+components.">Sporopollenin micro-reactors for in-situ preparation, encapsulation and targeted delivery of active components.</a> J. Mater. Chem. 17 (7), 609-612 (2007).</li><li>Barrier, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Physical and chemical properties of sporopollenin exine particles. Doctoral dissertation thesis. , (2008).</li><li>Beckett, S. T., Atkin, S. L., Mackenzie, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dosage+Form.">Dosage Form.</a> US Patent. , (2009).</li><li>Lorch, 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=MRI+contrast+agent+delivery+using+spore+capsules:+controlled+release+in+blood+plasma.">MRI contrast agent delivery using spore capsules: controlled release in blood plasma.</a> Chem. Comm. (42), 6442-6444 (2009).</li><li>Wakil, A., Mackenzie, G., Diego-Taboada, A., Bell, J. G., Atkin, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+bioavailability+of+eicosapentaenoic+acid+from+fish+oil+after+encapsulation+within+plant+spore+exines+as+microcapsules.">Enhanced bioavailability of eicosapentaenoic acid from fish oil after encapsulation within plant spore exines as microcapsules.</a> Lipids. 45 (7), 645-649 (2010).</li><li>Barrier, 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=Sporopollenin+exines:+A+novel+natural+taste+masking+material.">Sporopollenin exines: A novel natural taste masking material.</a> LWT-Food Sci. Technol. 43 (1), 73-76 (2010).</li><li>Barrier, 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=Viability+of+plant+spore+exine+capsules+for+microencapsulation.">Viability of plant spore exine capsules for microencapsulation.</a> J. Mater. Chem. 21 (4), 975-981 (2011).</li><li>Hamad, S. A., Dyab, A. F., Stoyanov, S. D., Paunov, V. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Encapsulation+of+living+cells+into+sporopollenin+microcapsules.">Encapsulation of living cells into sporopollenin microcapsules.</a> J. Mater. Chem. 21 (44), 18018-18023 (2011).</li><li>Diego-Taboada, A., 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=Sequestration+of+edible+oil+from+emulsions+using+new+single+and+double+layered+microcapsules+from+plant+spores.">Sequestration of edible oil from emulsions using new single and double layered microcapsules from plant spores.</a> J. Mater. Chem. 22 (19), 9767-9773 (2012).</li><li>Diego-Taboada, A., 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=Protein+free+microcapsules+obtained+from+plant+spores+as+a+model+for+drug+delivery:+Ibuprofen+encapsulation,+release+and+taste.">Protein free microcapsules obtained from plant spores as a model for drug delivery: Ibuprofen encapsulation, release and taste.</a> Mater. Chem. B. 1 (5), 707-713 (2013).</li><li>Atwe, S. U., Ma, Y., Gill, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pollen+grains+for+oral+vaccination.">Pollen grains for oral vaccination.</a> J. Control. Release. 194, 45-52 (2014).</li><li>Mackenzie, G., Beckett, S., Atkin, S., Diego-Taboada, A., Gaonkar, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch+24.">Ch 24.</a> Microencapsulation in the Food Industry: A Practical Implementation Guide. , 283-297 (2014).</li><li>Diego-Taboada, A., Beckett, S. T., Atkin, S. L., Mackenzie, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hollow+Pollen+Shells+to+Enhance+Drug+Delivery.">Hollow Pollen Shells to Enhance Drug Delivery.</a> Pharmaceutics. 6 (1), 80-96 (2014).</li><li>Ma, H., 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=Preparation+of+a+novel+rape+pollen+shell+microencapsulation+and+its+use+for+protein+adsorption+and+pH-controlled+release.">Preparation of a novel rape pollen shell microencapsulation and its use for protein adsorption and pH-controlled release.</a> J. Microencapsul. 31 (7), 667-673 (2014).</li><li>Archibald, S. J., 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=How+does+iron+interact+with+sporopollenin+exine+capsules?+An+X-ray+absorption+study+including+microfocus+XANES+and+XRF+imaging.">How does iron interact with sporopollenin exine capsules? An X-ray absorption study including microfocus XANES and XRF imaging.</a> J. Mater. Chem. B. 2 (8), 945-959 (2014).</li><li>Southworth, D., et al., Blackmore, 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=Ch+10.">Ch 10.</a> Microspores Evolution and Ontogeny: Evolution and Ontogeny. , 193-212 (2013).</li><li>Stanley, R. G., Linskens, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Pollen: Biology, Biochemistry, Management. , 307 (1974).</li><li>Ariizumi, T., Toriyama, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+regulation+of+sporopollenin+synthesis+and+pollen+exine+development.">Genetic regulation of sporopollenin synthesis and pollen exine development.</a> Annu. Rev. Plant Biol. 62, 437-460 (2011).</li><li>Mundargi, R. 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=Natural+Sunflower+Pollen+as+a+Drug+Delivery+Vehicle.">Natural Sunflower Pollen as a Drug Delivery Vehicle.</a> Small. 12 (9), 1167-1173 (2015).</li><li>Mundargi, R. 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=Lycopodium+Spores:+A+Naturally+Manufactured,+Superrobust+Biomaterial+for+Drug+Delivery.">Lycopodium Spores: A Naturally Manufactured, Superrobust Biomaterial for Drug Delivery.</a> Adv. Funct. Mater. 26 (4), 487-497 (2015).</li><li>Beckett, S. T., Atkin, S. L., Mackenzie, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Topical+Formulations+Containing+Sporopollenin.">Topical Formulations Containing Sporopollenin.</a> US Patent. , (2007).</li><li>Zetzsche, F., Huggler, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Untersuchungen+&#252;ber+die+Membran+der+Sporen+und+Pollen+I.+1.+Lycopodium+clavatum+L.">Untersuchungen &#252;ber die Membran der Sporen und Pollen I. 1. Lycopodium clavatum L.</a> Liebigs Ann. Chem. 461 (1), 89-109 (1928).</li><li>Zetschke, F., Kaelin, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Untersuchungen+&#252;ber+die+membran+der+sporen+und+pollen+v.+4.+Zur+autoxydation+der+sporopollenine.">Untersuchungen &#252;ber die membran der sporen und pollen v. 4. Zur autoxydation der sporopollenine.</a> Helv. Chim. Acta. 14 (1), 517-519 (1931).</li><li>Zetzsche, F., Vicari, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Untersuchungen+&#252;ber+die+Membran+der+Sporen+und+Pollen+III.+2.+Picea+orientalis+Pinus+silvestris+L.,+Corylus+Avellana+L.">Untersuchungen &#252;ber die Membran der Sporen und Pollen III. 2. Picea orientalis Pinus silvestris L., Corylus Avellana L.</a> Helv. Chim. Acta. 14 (1), 62-67 (1931).</li><li>Zetzsche, F., Kalt, P., Liechti, J., Ziegler, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zur+Konstitution+des+Lycopodium-Sporonins,+des+Tasmanins+und+des+Lange-Sporonins.+XI.+Mitteilung+&#252;ber+die+Membran+der+Sporen+und+Pollen.">Zur Konstitution des Lycopodium-Sporonins, des Tasmanins und des Lange-Sporonins. XI. Mitteilung &#252;ber die Membran der Sporen und Pollen.</a> Journal f&#252;r Praktische Chemie. 148 (9-10), 267-286 (1937).</li><li>Shaw, G., Yeadon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+studies+on+the+constitution+of+some+pollen+and+spore+membranes.">Chemical studies on the constitution of some pollen and spore membranes.</a> Grana. 5 (2), 247-252 (1964).</li><li>Shaw, G., Yeadon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+studies+on+the+constitution+of+some+pollen+and+spore+membranes.">Chemical studies on the constitution of some pollen and spore membranes.</a> J. Chem. Soc. C Org. , 16-22 (1966).</li><li>Dom&#236;nguez, E., Mercado, J. A., Quesada, M. A., Heredia, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pollen+sporopollenin:+degradation+and+structural+elucidation.">Pollen sporopollenin: degradation and structural elucidation.</a> Sex. Plant Reprod. 12 (3), 171-178 (1999).</li><li>Mundargi, R. C., Tan, E. L., Seo, J., Cho, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Encapsulation+and+controlled+release+formulations+of+5-fluorouracil+from+natural+Lycopodium+clavatum+spores.">Encapsulation and controlled release formulations of 5-fluorouracil from natural Lycopodium clavatum spores.</a> J. Ind. Eng. Chem. 36, 102-108 (2016).</li><li>Orhan, I., K&#252;peli, E., &#350;ener, B., Yesilada, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appraisal+of+anti-inflammatory+potential+of+the+clubmoss,+Lycopodium+clavatum+L.">Appraisal of anti-inflammatory potential of the clubmoss, Lycopodium clavatum L.</a> J. Ethnopharmacol. 109 (1), 146-150 (2007).</li><li>Baytop, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Therapy with medicinal plants in Turkey. , 334-335 (1999).</li><li>Pathak, S., Banerjee, A., Paul, S., Khuda-Bukhsh, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+potentials+of+a+plant+extract+(Lycopodium+clavatum)+on+mice+chronically+fed+hepato-carcinogens.">Protective potentials of a plant extract (Lycopodium clavatum) on mice chronically fed hepato-carcinogens.</a> Indian J. Exp. Biol. 47 (7), 602-607 (2009).</li><li>Ma, X., Gang, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+lycopodium+alkaloids.">The lycopodium alkaloids.</a> Nat. Prod. Rep. 21 (6), 752-772 (2004).</li><li>Bishayee, K., Chakraborty, D., Ghosh, S., Boujedaini, N., Khuda-Bukhsh, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lycopodine+triggers+apoptosis+by+modulating+5-lipoxygenase,+and+depolarizing+mitochondrial+membrane+potential+in+androgen+sensitive+and+refractory+prostate+cancer+cells+without+modulating+p53+activity:+signaling+cascade+and+drug-DNA+interaction.">Lycopodine triggers apoptosis by modulating 5-lipoxygenase, and depolarizing mitochondrial membrane potential in androgen sensitive and refractory prostate cancer cells without modulating p53 activity: signaling cascade and drug-DNA interaction.</a> Eur. J. Pharmacol. 698 (1), 110-121 (2013).</li><li>Durdun, C., Papuc, C., Crivineanu, M., Nicorescu, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antioxidant+potential+of+Lycopodium+clavatum+and+Cnicus+benedictus+hydroethanolic+extracts+on+stressed+mice.">Antioxidant potential of Lycopodium clavatum and Cnicus benedictus hydroethanolic extracts on stressed mice.</a> Scientific Works-University of Agronomical Sciences and Veterinary Medicine, Bucharest Series C, Veterinary Medicine. 57 (3), 61-68 (2011).</li><li>Banerjee, J., Biswas, S., Madhu, N. R., Karmakar, S. R., Biswas, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+better+understanding+of+pharmacological+activities+and+uses+of+phytochemicals+of+Lycopodium+clavatum:+A+review.">A better understanding of pharmacological activities and uses of phytochemicals of Lycopodium clavatum: A review.</a> J. Pharmacogn. Phytochem. 3 (1), 207-210 (2014).</li><li>Mundargi, R. 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=Extraction+of+sporopollenin+exine+capsules+from+sunflower+pollen+grains.">Extraction of sporopollenin exine capsules from sunflower pollen grains.</a> RSC Adv. 6 (20), 16533-16539 (2016).</li><li>Mathias, P. M., Chen, C. C., Walters, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+Polyethylene+Fractionation+Using+the+Statistical+Associating+Fluid+Theory.">Modeling Polyethylene Fractionation Using the Statistical Associating Fluid Theory.</a> , (2000).</li><li>El-Bayaa, A., Badawy, N., Gamal, A., Zidan, I., Mowafy, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+of+wet+process+phosphoric+acid+by+decreasing+iron+and+uranium+using+white+silica+sand.">Purification of wet process phosphoric acid by decreasing iron and uranium using white silica sand.</a> J. Hazar. Mater. 190 (1), 324-329 (2011).</li><li>Carr, J., Zhang, L., Davis, M., Ravishankar, S., Flieg, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scale+Controlling+Chemical+Additives+for+Phosphoric+Acid+Production+Plants.">Scale Controlling Chemical Additives for Phosphoric Acid Production Plants.</a> Procedia Engineering. 83, 233-242 (2014).</li><li>Mundargi, R. 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=Eco-friendly+streamlined+process+for+sporopollenin+exine+capsule+extraction.">Eco-friendly streamlined process for sporopollenin exine capsule extraction.</a> Sci. Rep. 6, 1-14 (2016).</li><li>Smith, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fundamentals of Fourier transform infrared spectroscopy. , 182 (2011).</li></ol>

בעבודה זו, ניתוח שיטתי של מיצוי SEC מ ל נבגי clavatum מוצגים ו מהדוח עולה כי אפשר לייצר קפסולות באיכות גבוהות תוך השגה גם התייעלות משמעותית של הפרוטוקול נפוץ קיים. 11 בניגוד לפרוטוקול הקיים המחייבת טמפרטורת תהליך גבוה (180 מעלות צלזיוס) משך תהליך ארוך (7 ימים), <s...

יש עניין משמעותי בכמוסות צמחיות טבעיות המתקבלות נבגי צמח פריחה לשימוש ביישומי מיקרואנקפסולציה. 1-15 בטבע, נבגים ואבקה לספק הגנה לחומרים גנטיים רגישים מפני תנאים סביבתיים קשים. המבנה הבסיסי של נבגי צמח ואבקה בדרך כלל כולל שכבת מעטפת חיצונית (exine), שכבת קליפה פנימית (intine), וחומר ציטופלסמית הפנימי. Exine מורכבת biopolymer חזק מבחינה כימית 1,9,10,13,16 המכונה sporopollenin ואת intine מורכבת בעיקר של חומרים מתאית. 16-18 קפסולות ריקות יכולות להיות מבודדות על ידי תהליכים שונים 7,9 להסרת חומר cytoplasmic חלבונים,, ושכבת intine. 2,12,16 אלה כמוסים exine sporopollenin (שניות) לספק חלופה איכותית encapsulants הסינטטי עקב התפלגות גודל הצרה שלהם ומורפולוגיה אחידה. 7,9,13,19,20פיתוח של תהליכים סטנדרטיים להשיג secs from מיני צמחים שונים, כגון Lycopodium clavatum, ופותח את האפשרות עבור מגוון רחב של יישומים מיקרואנקפסולציה בתחומי אספקת סמים, מזון ומוצרי קוסמטיקה. 6,10-13,21 על מנת לקבל שניות, החוקרים טיפלו הראשונה נבגים ואבקה עם ממיסים אורגניים refluxed בתמיסות בסיסיות להסיר תוכן cytoplasmic. 22-25 עם זאת, המבנה כמוסה הנותרים נקבע עדיין להכיל את שכבת intine מתאית. כדי להסיר את זה, חוקרים בחנו את השימוש בעיבוד הידרוליזה חומצית ממושך באמצעות חומצה הידרוכלורית, חומצה גופרתית חמה, או חומצה זרחתית חמה על פני כמה ימים, 22-25 עם חומצה זרחתית היא השיטה המועדפת של הסרת intine SEC. 2 עם זאת, מתמשך מחקר לאורך השנים הראה כי נבגי פריחה שונים יש דרגות שונות של חוסן אל הקשה עיבוד אותיthods נפוץ. 26,27 חלק נבגי פריחת מפורקים לחלוטין ולאבד את כל השלמות המבנית בתמיסות בסיסיות חזקות, או ניזוק בכבדות בפתרונות חומצי חזקים. 16 ההשתנות בתגובת SEC לתנאי טיפול בשל שינויים קלים הכימי מבנה ומורפולוגיה exine של חומר sporopollenin exine בין מינים. 28 לאור ההשתנות באיתנות קפסולות exine sporopollenin (שניות), יש צורך לייעל את תנאי עיבוד עבור כל מין של נבג ואבקה. נבגי צמח מן המין L. clavatum הפך המקור היחיד למד הנרחב ביותר של שניות. מוצע כי זה נובע בעיקר בזמינותו הנפוצה, בעלות נמוכה, monodispersity, וחוסנם כימי 9,29 הנבגים ניתן לקצור בקלות להכיל תוכן sporoplasmic בצורת קבוצות של 1 -. 2 מיקרומטר אברונים הסלולר בiomolecules. 11 ל נבגי clavatum שמשו כחומר סיכת אבקה טבעית, 30,31 בסיס תמרוקים, 30 ו בצמח מרפא 32-36 עבור מגוון רחב של יישומים רפואיים. SEC שניות המתקבל L. clavatum הוכח להיות עמיד יותר עיבוד מאשר SEC שניות ממינים אחרים של נבגים ואבקה. 2 לאחר עיבוד, SEC השניות וכתוצאה הוכחו לשמור מבני microridge המורכבים שלהם ואחידות מורפולוגיים גבוהה תוך מתן חלל פנימי גדול אנקפסולציה. 7 מחקרים מצביעים על כך ל SEC שניות clavatum יכולה לשמש עבור אנקפסולציה של תרופות, 10,13 חיסונים, 11 חלבונים, 7,14 תאים, 8 שמנים, 5-7,9 ותוספי מזון. 5-15 יעילות טעינת SEC נצפתה הן גבוהה יחסית בהשוואה קונבנציונלית חומרי אנקפסולציה. 7 יש גם מספר יתרונות דיווחאנקפסולציה SEC כגון היכולת להסוות טעמים, 6,10 ו לספק מידה מסוימת של הגנה טבעית מפני חמצון. 12 המחקרים הקיימים, שיטת החילוץ SEC הנפוץ ביותר עבור L. clavatum מבוססת על ארבעה שלבים עיקריים. שלב ראשון הוא refluxing ממס אצטון עד 12 שעות ב 50 ° C עד defat הנבגים. 11 שלב שני הוא refluxing אלקליין הידרוקסיד אשלגן 6% לתקופה של עד 12 שעות ב 120 ° C כדי להסיר ציטופלסמית וחומרים חלבוניים. 11 שלב שלוש הוא refluxing חומצה חומצה זרחתית 85% לתקופה של עד 7 ימים בחום של 180 מעלות כדי להסיר את החומר intine מתאית. 11 שלב רביעי הוא תהליך הכביסה מקיף באמצעות מים, ממיסים, חומצות, בסיסים כדי להסיר את כל החומר הנותר הלא exine ושאריות כימיות. המטרות העיקריות של מיצוי SEC ביחס ליישומים אנקפסולציה הן לייצר קפסולות אשר ריקות של חומר cytoplasmic, חינם הלוך ושובמ חלבונים אלרגניים פוטנציאלי, שלמים מורפולוגית. 2,37 עם זאת, מנקודת מבט ייצור תעשייתי, זה חשוב גם לקחת בחשבון גורמים כלכליים וסביבתיים נוספים, כגון, התייעלות אנרגטית, משך ייצור, בטיחות, ופסולת שהתקבלה. באשר ליעילות אנרגיה, הוא טמפרטורות גבוהות זמני עיבוד ארוכים משפיעים על מחירי ייצור, כמו גם טביעת רגל סביבתית. משך ייצור וזמן אספקה ​​הם גורמים מרכזיים המשפיעים רווחי עיבוד. דאגה מיוחדת היא עיבוד חומצה זרחתית בטמפרטורה גבוהה מגדילה בעיות בטיחות ידוע לגרום דרוג מאכל אשר מוביל עליות משמעותיות תחזוקת תשתית עיכובים בזמני הביצוע אצווה. 38-40 במידת האפשר, צמצום מספר הצעדים הנדרשים עלול להוביל כדי לצמצם את הפסולת המיוצרת באופן משמעותי. עם זאת, נפוץ תהליך ארבעה שלבים של L. מיצוי clavatum SEC יש פשוט evolved מעשרות שנים של מחקר צופה אופטימיזציה תהליך בפועל מעט. לאחרונה, Mundargi et al., 41 תרם תרומה משמעותית העבודה השוטפת בתחום זה על ידי הערכה שיטתית ואופטימיזציה אחת טכניקות חילוץ SEC הנפוצות ביותר שדווחו. בחלק הראשון של מחקר זה: defatting נבג מודגם ניצול עיבוד אצטון על 50 מעלות צלזיוס במשך 6 שעות; sporoplasm ונהלי intine הסרת מודגמות ניצול עיבוד חומצה זרחתית 85% ב 70 מעלות צלזיוס למשך 30 שעות; כביסה נרחבת עם מים, ממסים, חומצה, בסיס משמשת כדי להדגים את הסרת תוכן sporoplasmic שיורית; ייבוש SEC מודגם ניצול ייבוש הסעה וייבוש ואקום תנור. בחלק השלישי, טעינת ואקום SEC מודגם ניצול טעינת ואקום של חלבון המודל, אלבומין בסרום שור (BSA), ואחריו BSA טעון-SEC כביסה lyophilization. בקטע הרביעי, determination של יעילות אנקפסולציה BSA מודגם ניצול צנטריפוגה, לחקור sonication, ו- UV / Vis ספקטרומטריית.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="894">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Lycopodium clavatum spores (s-type)</td>
			<td style="width:235px;">Sigma</td>
			<td style="width:171px;">19108-500G-F</td>
			<td style="width:171px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Bovine serum albumin</td>
			<td style="width:235px;">Sigma</td>
			<td>A2153-50G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">FITC-conjugated BSA</td>
			<td style="width:235px;">Sigma</td>
			<td style="width:171px;">A9771-250MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Phosphoric acid (85 % w/v)</td>
			<td style="width:235px;">Sigma</td>
			<td style="width:171px;">438081-2.5L&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Hydrochloric acid</td>
			<td style="width:235px;">Sigma</td>
			<td style="width:171px;">V800202&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Sodium hydroxide</td>
			<td style="width:235px;">Sigma</td>
			<td style="width:171px;">S5881-1KG&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Acetone</td>
			<td style="width:235px;">Sigma</td>
			<td style="width:171px;">V800022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Ethanol</td>
			<td style="width:235px;">AcME&#160;</td>
			<td style="width:171px;">C000356</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Deionized water</td>
			<td style="width:235px;">Millipore purified water&#160;</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:319px;">Qualitative filter paper (grade No. 1, cotton cellulose)</td>
			<td style="width:235px;"></td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Polystyrene microspheres (50 &#177; 1 &#181;m)&#160;</td>
			<td style="width:235px;">Thermoscientific (CA, USA)</td>
			<td style="width:171px;">4250A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Vectashield&#160;</td>
			<td style="width:235px;">Vector labs (CA, USA)</td>
			<td style="width:171px;">H-1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:319px;">Sticky-slides, D 263 M Schott glass, No.1.5H (170 &#956;m, 25 mm x 75 mm) unsterile glass slide</td>
			<td style="width:235px;">Ibidi GmbH (Munich, Germany)</td>
			<td style="width:171px;">10812</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Commercial Lycopodium SECs (L-type)</td>
			<td style="width:235px;">Polysciences, Inc. (PA, USA)</td>
			<td style="width:171px;">16867-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Heating plates</td>
			<td style="width:235px;">IKA, Germany</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Scanning electron microscope</td>
			<td style="width:235px;">Jeol, Japan</td>
			<td style="width:171px;">&#160;JFC-1600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Elemental analyzer&#160;</td>
			<td style="width:235px;">Elementar, Germany</td>
			<td style="width:171px;">VarioEL III</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">FlowCam: The benchtop system</td>
			<td style="width:235px;">Fluid Imaging Technologies, USA</td>
			<td>FlowCamVS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Confocal laser scanning microscope</td>
			<td style="width:235px;">Carl Zeiss, Germany</td>
			<td style="width:171px;">LSM710</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Freeze dryer</td>
			<td>Labconco, USA&#160;</td>
			<td style="width:171px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">UV Spectrometer</td>
			<td>Boeco, Germany</td>
			<td style="width:171px;">S220</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

extraction of plant-based capsules for microencapsulation applications

Microcapsules נגזר נבגים על בסיס צמחי או אבקה לספק פלטפורמה איתנה עבור מגוון רחב של יישומים מיקרואנקפסולציה. קפסולות exine Sporopollenin (שניות) מתקבלות כאשר נבגים או אבקת מעובדים כדי להסיר את תוכן sporoplasmic הפנימי. Microcapsules החלול וכתוצאה להפגין רמה גבוהה של אחידות micromeritic ולשמר תכונות microstructural מורכבים קשורים מיני צמחים בפרט. בזאת, אנחנו מדגימים תהליך יעיל לייצור secs from נבגים clavatum Lycopodium ועבור והעמסת תרכובות הידרופיליות לתוך SEC שניות אלה. הליך בידוד SEC הנוכחי עבר אופטימיזציה לאחרונה כדי להפחית את דרישות העיבוד משמעותי אשר משמשות כמקובל בבידוד SEC, ועל מנת להבטיח את הייצור של microcapsules ללא פגע. טבעי L. נבגי clavatum הם נטולי שומן עם אצטון, שטופלו בחומצה זרחתית, ורחצו נרחבים כדי להסיר sporoplasmiתוכן ג. לאחר אצטון defatting, צעד עיבוד בודד באמצעות 85% חומצה זרחתית הוכח להסיר את כל התוכן sporoplasmic. על ידי הגבלת זמן עיבוד החומצה ל -30 שעות, אפשר לבודד SEC שניות נקיות ולהימנע שבירת SEC, אשר הוכחה להתרחש עם זמן עיבוד ממושך. כביסה נרחבת עם מים, לדלל חומצות, בסיסים לדלל, וממסים מבטיחים כי כל שאריות החומר כימי sporoplasmic יוסרו כראוי. הטכניקה טעינת ואקום הוא מנוצל כדי לטעון חלבון מודל (שור סרום אלבומין) כמתחם הידרופילי נציג. טעינת אבק מספקת טכניקה פשוטה לטעון תרכובות שונות ללא צורך ממסים קשים או כימיקלים לא רצויים אשר נדרשים לעתים קרובות בפרוטוקולים מיקרואנקפסולציה אחרים. מבוסס על פרוטוקולי בידוד וטעינה אלה, SEC שניות לספק חומר מבטיח לשימוש במגוון רחב של יישומי מיקרואנקפסולציה, כגון, תרופות, מזון, קוסמטיקה, לדרבן טיפוח אישיucts.

תהליך הפקה יעיל עבור קפסולות Sporopollenin Exine L. מיצוי clavatum SEC הושג על ידי שלושה שלבים עיקריים: (1) Defatting באמצעות אצטון; (2) Acidolysis באמצעות חומצה זרחתית 85% (V / V); ו (3) שטיפת SEC נרחבת באמצעות ...

Watch this Scientific Journal Video about Extraction of Plant-based Capsules for Microencapsulation Applications at JoVE.com

Extraction of Plant-based Capsules for Microencapsulation Applications

כתב יד פרוטוקול / זה מתאר תהליך יעיל לייצור קפסולות exine sporopollenin (שניות) מ נבגי clavatum Lycopodium ועבור והעמסת תרכובות הידרופיליות לתוך SEC שניות אלה.

הפקת קפסולות צמחית עבור יישומי מיקרואנקפסולציה

Microcapsules derived from plant-based spores or pollen provide a robust platform for a diverse range of microencapsulation applications. Sporopollenin ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Preparation of 3D Fibrin Scaffolds for Stem Cell Culture Applications

הכנת 3D הפיברין פיגומים יישומים סלולריים גזע תרבות

Stem cells are found in naturally occurring 3D microenvironments in vivo, which are often referred to as the stem cell niche 1. Culturing stem cells ...

Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications

Wideband גלאי אופטיים של אולטראסאונד ליישומי הדמיה רפואית

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic ...

Designing Silk-silk Protein Alloy Materials for Biomedical Applications

עיצוב פרוטאין משי משי חומרי סגסוגת עבור יישומים ביו

Fibrous proteins display different sequences and structures that have been used for various applications in biomedical fields such as biosensors, ...

In situ TEM of Biological Assemblies in Liquid

In situ TEM of Biological Assemblies in Liquid

במקום TEM של מכלולים ביולוגיים בנוזל

Researchers regularly use Transmission Electron Microscopes (TEMs) to examine biological entities and to assess new materials. Here, we describe an ...

A Novel Stretching Platform for Applications in Cell and Tissue Mechanobiology

פלטפורמה חדשני מתיחה עבור יישומים בתאים והרקמות mechanobiology

Tools that allow the application of mechanical forces to cells and tissues or that can quantify the mechanical properties of biological tissues have ...

Biofunctionalized Prussian Blue Nanoparticles for Multimodal Molecular Imaging Applications

Biofunctionalized הכחול פרוסים חלקיקים ליישומי הדמיה מולקולריים Multimodal

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

Solid Lipid Nanoparticles (SLNs) for Intracellular Targeting Applications

Solid Lipid Nanoparticles SLNs for Intracellular Targeting Applications

מוצקים שומנים חלקיקים (SLNs) אפליקציות לתאיות מיקוד

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

Fabricating Superhydrophobic Polymeric Materials for Biomedical Applications

בודה חומרים פולימריים עבור יישומים ביו-הידרופובי

Superhydrophobic materials, with surfaces possessing permanent or metastable non-wetted states, are of interest for a number of biomedical and industrial ...

Rapid Mix Preparation of Bioinspired Nanoscale Hydroxyapatite for Biomedical Applications

הכנה מהירה מיקס של Bioinspired ננומטריים Hydroxyapatite עבור יישומים ביו-רפואיים

Hydroxyapatite (HA) has been widely used as a medical ceramic due to its good biocompatibility and osteoconductivity. Recently there has been interest ...

Two Methods for Decellularization of Plant Tissues for Tissue Engineering Applications

שתי שיטות Decellularization של רקמות הצמח ליישומים הנדסת רקמות

The autologous, synthetic, and animal-derived grafts currently used as scaffolds for tissue replacement have limitations due to low availability, poor ...