Name: flash nanoprecipitation for the encapsulation of hydrophobic and hydrophilic compounds in polymeric nanoparticles
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00
Duration: 10 min 12 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Flash NanoPrecipitation for the Encapsulation of Hydrophobic and Hydrophilic Compounds in Polymeric Nanoparticles at JoVE.com

Dit werk werd gesteund door financiële middelen van de Optimeos Life Sciences, de National Science Foundation (CBET 1605816), de Bill en Melinda Gates Foundation (BMGF, OPP1150755) en de National Science Foundation Graduate Research Fellowship (DGE-1656466) toegekend aan K.D.R.

De auteurs hebben niets te onthullen.

De inkapseling van hydrofobe verbindingen zoals vitamine E, zoals in stap 1 van het Protocol is uitgebreid beschreven9,14,28. Relatief worden monodispers deeltjes geproduceerd, omdat de tijdschaal voor het mengen korter dan de tijdschaal voor de aggregatie en de groei van de deeltjes is. In het bijzonder de gemengde oplosmiddel/antisolvent oplossing wordt snel homogene, waardoor nucleatie uniform optreden. Vergadering van de blokcopolymeer aan de oppervlakte van de deeltjes vervolgens biedt sterische stabilisatie dat deeltje groei5stopt. Aangezien tijd te mengen in de kamer (turbulentie) een functie van de stroomsnelheid van de inham naar de CIJ of de MIVM is, is er een inlaat-tarief, dat na de overgang naar het turbulente menging plaatsvindt, waar de deeltjesgrootte is in wezen constante13. Dit biedt extra robuustheid aan het proces zoals sommige--charges variatie in debiet van de inlaat (d.w.z., spuit depressie snelheid) zonder significante invloed op het uiteindelijke formaat van de NP kan worden getolereerd, zoals blijkt uit Figuur 3. Langzamer of ongelijke inlaat snelheden kunnen leiden tot grotere deeltjes of meer polydisperse distributies, zoals bijvoorbeeld de ontstekingsfouten gezien. FNP is ook uitgebreid kapselen hydrofiele bestanddelen in nanodeeltjes door inverse Flash NanoPrecipitation. Deze omgekeerde nanodeeltjes kan dan worden gebruikt om microdeeltjes maken of worden bekleed met PEG maken water verspreidende nanodeeltjes25. De onderliggende principes van de vergadering blijven hetzelfde, al is er de toegevoegde complexiteit van crosslinking de kern van het deeltje. Dit is nodig voor de stabilisatie van het deeltje in een waterige omgeving. In het algemeen, is een heffing van 1:1 verhouding ten opzichte van het polyacid blok voldoende, hoewel de Ionische interacties kunnen worden bevorderd door de pH-waarde door de toevoeging van een base19. In dit protocol is slechts de eerste processtap naar formulier omgekeerde NPs beschreven.
Naast het snelle mixen is succesvolle formulering door FNP of iFNP beperkt tot gevallen waarbij verschillende voorwaarden voldaan9,14 zijn kunnen. Eerst alle ingangen streamen moet mengbaar. Hoewel emulsies zijn gebruikt voor de productie van de NPs, vereist FNP een uniforme oplossing fase in de mixer. Ten tweede, de belangrijkste component moet bijna onoplosbare op de oplosmiddelen omstandigheden in de mixer (voor de CIJ, een 50/50 mengsel volumeprocent) snelle nucleatie rijden. Anders, een aanzienlijk deel blijft unencapsulated of neerslaat na verdere verdunning met antisolvent. De MIVM kunnen hogere antisolvent inhoud in de mengkamer adres kern oplosbaarheid in materiële beperkingen. Het is vaak nuttig voor het genereren van oververzadiging curven van oplosbaarheid gegevens als een functie van oplosmiddelen samenstelling te begeleiden proces ontwerp9. Figuur 6 toont representatieve curven voor twee verbindingen. Lage oververzadiging op de mengen kamer voorwaarden verdiensten op verschillende composities, meestal met behulp van de MIVM. Hogere oververzadiging gunsten de nucleatie van het kernonderdeel over deeltje groei maar een mismatch in montagetijd van het kernmateriaal en de stabilisator kan leiden tot grote aggregaten van de therapeutische. D'Addio en Prud'homme hebben herzien de toepassing van dergelijke oververzadiging curven in detail9. Tot slot de BCP moleculair moet worden opgelost in het oplosmiddel stream en de antisolvent stroom moet selectief voor één blok. De gedragscode moet voldoende amfifiele te bieden beide een solvophobic drijvende kracht van de samengevouwen blok aan de stabilisator op het oppervlak van de deeltjes en voor het blok van de solvated om hieraan sterische stabiliteit om het deeltje te verankeren. Oplosmiddelen dan beschreven in het protocol kunnen worden gebruikt, zolang ze voldoen aan deze beperkingen.
Praktijk met handmatige spuit bewerking kunt verbeteren het slagingspercentage tijdens screening. Zoals hierboven vermeld, betekent bewerking boven de overgang naar homogene, turbulente mengen voorwaarden dat kleine variaties in het debiet in de proces28worden getolereerd. Schaal-up pomp-aangedreven, computergestuurde stromen resultaten in nog grotere winsten in samenhang als gevolg van de stroomsnelheid reproduceerbare inlaat. Op elk moment tijdens de nabewerking van de deeltjes, kan visuele inspectie of DLS analyse wijzen de aanwezigheid van grote aggregaten die als gevolg van incidentele instabiliteit van de stof of deeltjes kunnen. Indien nodig, kan de stroom worden gefilterd met een poriegrootte van het gewenste filter. In de afwezigheid van aggregaten, hebben we gevonden die minder dan 5% massa meestal verloren is bij het filteren van PEG-gecoate nanodeeltjes als de nominale filter grootte groter dan de korrelgrootteverdeling is. Bij het filteren van aggregaten, is experimentele bepaling van de massa verloren tijdens het proces nodig. Kwantificering van de massa verlies kan op twee manieren worden uitgevoerd. De massa van de totale hoeveelheid deeltjes in een bepaald volume kan worden bepaald door Thermogravimetrische analyse vóór en na de filtratie om te identificeren welke wijziging (Zie Aanvullende informatie sectie 2). Als alternatief, de deeltjes kunnen herstelde (bijvoorbeelddoor lyofilisatie) en opgelost in een goed oplosmiddel. De concentratie van het kernmateriaal kan dan rechtstreeks worden gemeten door een passende techniek zoals UV-zichtbaar spectrofotometrie of chromatografie.
Voor de FNP, moet de resterende 10 vol % organisch oplosmiddel (bijvoorbeeldTHF) worden verwijderd uit de waterige dispersie. Dit kan gebeuren door de verdampingsemissie distillatie14,29, dialyse30of31,32van de filtratie van de tangentiële stroom. Praktische overwegingen voor elke stap worden beschreven in de citaties geleverd. Voor dialyse zijn typische membranen 3,5 kDa of 6-8 kDa cutoffs, hoewel grotere opties beschikbaar zijn. Deze moleculair gewicht cutoff is voldoende voor oplosmiddelen verwijderen wanneer dialyzed gedurende 24 uur met behulp van de diverse Bad-wijzigingen. Het gebruik van tangentiële stroom filtratie houdt sommige procesontwikkeling zoals zorg moet worden genomen om te voorkomen dat inducerende aggregatie als gevolg van concentratie polarisatie aan de oppervlakte van het membraan. We hebben vastgesteld dat de vermindering van de organische oplosmiddelen samenstelling onder een systeemafhankelijke waarde, meestal 2-10 vol %, aggregatie aan de oppervlakte van het membraan elimineert. Na verwerking, is de concentratie van nanodeeltjes gemakkelijk bepaald door Thermogravimetrische analyse (Zie Aanvullende informatie sectie 2). Vaak is het wenselijk te vervoeren of opslaan van deeltjes in een zeer stabiele vorm. Waterige dispersies kunnen eenvoudig worden bevroren snel met behulp van een droog ijs/aceton mengsel en vervolgens opgeslagen bij-80 ° C. U kunt ook droge poeders kunnen worden verkregen door lyofilisatie33,34 of spray drogen24. Een cryoprotectant moet vaak worden toegevoegd aan het verminderen van nanoparticle aggregatie tijdens bevriezing of drogen. Suikers (sucrose, trehalose, enz.), poly(ethylene glycol) of Cyclodextrine kan worden gescreend voor effectiviteit meer dan een aantal uiteenlopende concentraties door grootte toezicht door DLS35,36,,37, 38. Gemeenschappelijke NP stabiliteitsproblemen tijdens de verwerking zijn vaak gerelateerd aan oplosbaarheid of fase-scheiding in de kern resulterend in omlegging naar een lagere energie staat onder omstandigheden waar de mobiliteit is toegenomen. Gebruik van co kern materialen, de stabilisatoren van de alternatieve of gemodificeerde externe oplossing samenstelling kan helpen verbeteren van stabiliteit14,16,17,39,40, 41.
Zoals hierboven vermeld, kan de MIVM hoger antisolvent gehalte in de mengkamer wanneer vereist hoge oververzadiging bereikt. Het kan ook zorgen voor de fysieke scheiding van soorten in meer dan twee stromen wanneer reactiviteit of oplosbaarheid beperkingen vereisen. Een voorbeeld is de vorming van zein eiwit-gestabiliseerde nanodeeltjes van de antibiotica clofazimine24. De hydrofobe clofazimine wordt ingevoerd in een stroom van aceton; Zeïne is geïntroduceerd in een ethanolische waterige stream van 60%; caseïne, welke complexen met zein, gebracht met een waterige buffer stream, en de vierde stream is extra buffer te verhogen van de verhouding van water naar aceton en ethanol. Twee oplosmiddel stromen zijn vereist, aangezien clofazimine en zein, niet oplosbaar in een gemeenschappelijk oplosmiddel zijn. Dit proces kan niet worden bereikt in een twee-jet CIJ mixer. Deze eiwit-gestabiliseerde formulering toont ook aan dat de FNP niet beperkt tot de stabilisatoren van de BCP is. Janus deeltjes zijn geproduceerd zonder stabilisator42 en allerlei goedkope stabilisatoren voor mondelinge toepassingen24hebben aangetoond. Copolymeren zoals hydroxypropyl methylcellulose kunnen met name worden gebruikt in plaats van blok copolymeren24. Core materiaal kunnen meer hydrofobe worden gemaakt door een aantal technieken. Hydrofobe ion koppeling is toegepast om een breed scala van verbindingen die tussenliggende oplosbaarheid43,44,45kapselen. Zeer hydrofobe prodrugs geweest gegenereerd en vervolgens ingekapseld46. Nucleic zuren hebben is ingekapseld door complexvorming met kationische lipiden47. Nog belangrijker is, hebben deze studies aangetoond dat de FNP allerlei deeltje oppervlakte chemicaliën kan produceren. Verdere, gemengde stabilisatoren met een fractie van BCP is gewijzigd met een targeting ligand op het einde van de keten werden gebruikt. Hierdoor is nauwkeurige controle over ligand-inhoud op het oppervlak omdat deeltjes samenstelling een afspiegeling de input stream samenstelling23,48 vormt. Ook is het mogelijk om meerdere componenten van de kern, met inbegrip van verfstoffen en anorganische nanodeeltjes3,8.
Flash NanoPrecipitation is een schaalbare benadering polymere nanodeeltjes bestaat uit een hydrofobe of een hydrofiele kern. Als de hierboven opgesomde criteria wordt voldaan, wordt over het algemeen meer dan 95% van het kernmateriaal ingekapseld in hoge massafractie in het deeltje. De drie voorbeelden die hier gepresenteerd werden uitgevoerd op Bank schaal, vereisen een paar milligram van materiaal en ongeveer 0,5 mL in elke inlaat stream. Dit zorgt voor een snelle screening van deeltje voorwaarden voor de optimalisering van de formulering. Opschalen van lood formuleringen tot grotere batch maten is een kwestie van het runnen van het proces langer, dat gemakkelijk kan worden bereikt door het gebruik van de injectiespuit pompen of flow controllers. Daarentegen, uitdagingen de opschaling van bulk toevoeging nanoprecipitation goed gedocumenteerd in het behoud van voldoende micromixing op het punt van toevoeging en -accounting voor vaartuig geometrie49wordt gewijzigd. Dit vormt een grote barrière, aangezien het is van cruciaal belang voor de vervaardiging van deeltjes op een consistente manier om te voldoen aan de FDA vereisten50. Microfluidics technieken kunnen produceren ook uniforme, reproduceerbare nanodeeltjes, maar alleen inschakelen voor productie in het bereik van milligram. Bijvoorbeeld, meldde Karnik et al. productie tarieven van 0,25 mg/min voor een drug-release studeren51. Verdere schaalvergroting impliceert meestal paralellisatie bij hoge capital kost12. Met FNP is het eenvoudig om te produceren van 1 gram van nanodeeltjes op 600 mg/min met een spuitpomp en een paar hulpstukken verbinden met de mixer inhammen. Bijgevolg, FNP vertegenwoordigt zowel een gereedschap toegankelijk lab-schalen screening evenals een schaalbare aanpak voor de NP productie voor translationeel werk.

Sinds de late jaren 1990, is er een gestage toename van het aantal klinische proeven nanomaterialen1,2in dienst. De groeiende belangstelling weerspiegelt de belofte van nanomaterialen te verbeteren de biodisponibiliteit van hydrofobe drugs en om preferentiële richten binnen het lichaam3. Polymere nanodeeltjes (hierna aangeduid als nanodeeltjes of NPs hier) vormen een groeiend deel van deze klasse van materialen2. NPs hebt opgeslaen belang omdat zij zeer afstembare eigenschappen zoals grootte, samenstelling en oppervlakte functionalization4hebben. Wanneer toegepast op de administratie van slecht oplosbare drugs, hebben NPs vaak een kern-shell structuur waar de therapeutische is ingekapseld in de hydrofobe kern en de shell bestaat uit een hydrofiel polymeer borstel. Een eenvoudige manier voor het genereren van deze structuur heeft een amfifiele diblock copolymeren (BCP) bestaande uit een afbreekbaar hydrofobe blok, dat deel van de kern van de deeltjes uitmaakt, en een hydrofiele poly(ethylene glycol) (PEG) blokkeren, dat vormt de polymeer-borstel en Imparts sterische stabilisatie4,5.
Nanoprecipitation is een gemeenschappelijk fabricage techniek voor polymere nanodeeltjes omdat het eenvoudig en niet energie intensieve6. In zijn eenvoudigste vorm impliceert nanoprecipitation toevoeging Pipetteer van NP componenten in een organische oplosmiddelen zoals aceton tot een overmatige hoeveelheid stirred water. De verandering in oplosmiddel een verdunde waterige oplossing resulteert in het neerslaan van de onoplosbare kernonderdeel. De stabilisator assembleert op deze groeiende deeltje oppervlak, geregisseerd door adsorptie van de samengevouwen hydrofobe blok7,8,9,10. Een uniforme korrelgrootteverdeling wordt verkregen wanneer het oplosmiddel en water snel mengen tot een homogene oplossing vormen. Mengen die is langzamer dan de nucleatie en assemblage van de resultaten van de componenten in een grotere, meer polydisperse deeltjes bevolking. Hoewel gemakkelijk toegankelijk zijn voor een eenvoudige test, de stirred batch-aanpak resulteert in brede variabiliteit toe te schrijven aan de vermenging van inconsistentie en is niet vatbaar voor schaal-up6,11. Microfluidics opgedoken als een andere weg naar NP productie die continu kan worden uitgevoerd. Dit betekent voor productie is onlangs beoordeeld door Ding et al. 11 . Een gemeenschappelijke aanpak gebruikt laminaire flow gericht ter vermindering van de omvang van het oplosmiddel lengte sub micron waarden. Mengen van de antisolvent vindt plaats door diffusie, zodat kleine stroom afmetingen zijn van cruciaal belang om uniforme deeltjes11,12. Paralellisatie van meerdere microfluidic kamers voor schaal-up is problematisch voor grote productievolumes.
De snelle mengen voorwaarden die uniforme nanoprecipitation in microfluidics gunst kunnen afwisselend worden geproduceerd in afgesloten, turbulente stromen. Flash NanoPrecipitation (FNP) maakt gebruik van speciale mengen geometrieën om deze voorwaarden hogere volumetrische debieten dan mogelijk met microfluidics. Stromen van de inlaat Geef een mengkamer onder turbulente omstandigheden die tot de generatie van wervelingen leiden, zodat oplosmiddel/anti-solvent lamellen op de schaal van de lengte van diffusie11,13 vormen. Dus, uniforme mengen op een tijdschaal korter dan nucleatie en groei van de therapeutische wordt bereikt. De beperkte geometrie van de mixer staat niet toe dat stroom omzeilen van de regio waar turbulente energie dissipatie optreedt en het hele systeem ervaart het zelfde proces geschiedenis13. Nucleatie treedt op uniforme wijze in de mengkamer en deeltje groei verloopt tot tegengehouden door de vergadering van de BCP naar de oppervlakte9,14. De gemengde gegevensstroom met stabiele deeltjes kan vervolgens worden verdund met extra antisolvent om te onderdrukken Ostwald rijpen van de deeltjes15,16,17.
Een beperkt impinging jet (CIJ) mixer is het eenvoudigste mixer ontwerp voor de FNP en vergunningen vermenging van twee stromen in een schaalbare en continue mode, zoals afgebeeld in figuur 1A13. Een multi inlaat vortex-mixer (MIVM) werd ontwikkeld om maximaal vier verschillende stream ingangen terwijl nog het bereiken van de snelle micromixing vereist voor uniforme deeltjesvorming, zoals weergegeven in figuur 1B18. FNP kunt eenvoudige formulering screening die gemakkelijk kan worden vertaald naar commerciële schaal productie. Het ononderbroken karakter van het proces hoeven grotere batch maten geen nieuwe schepen maar liever langer lopen tijden, waardoor eenvoudige vertaling naar kilogram-schaal productie in de dezelfde apparatuur-trein.
Hydrofiele stoffen zoals peptides en proteïnen ('biologics') kunnen ook worden ingekapseld in een proces genoemd inverse Flash NanoPrecipitation (iFNP). De techniek vereist een amfifiele BCP waar één blok is hydrofoob en de andere is een polyacid19. De eerste stap impliceert snelle vermenging van een dimethyl sulfoxide (DMSO) stroom met de biologische en de BCP tegen een lipofiele oplosmiddel zoals dichloormethaan of chloroform. Dit resulteert in de vorming van deeltjes gestabiliseerd met de hydrofobe blok borstel. Hier, zal een dergelijke architectuur worden betiteld als een 'omgekeerde' NP. De kern bevat de polyacid, die vervolgens ionically kruisverwijzende met behulp van een multivalent catie. Dit stabiliseert de deeltjes om tot een waterige omgeving in de vorm van deeltjes of PEG-gecoate nanodeeltjes worden verwerkt door technieken die zijn gemeld in de literatuur19,20,21.
Dit protocol kan worden gebruikt voor de productie van de lab-schaal van polymere core-shell nanodeeltjes encapsulating hydrofiele of hydrofobe verbindingen. De subsecties van het protocol vindt u instructies over het gebruik van beide klassen van de mixer - de CIJ en de MIVM. De lezer moet zitten kundig voor aanpassing van het protocol voor kernonderdelen van de roman en reproducibly genereren nanodeeltjes van een gewenste grootte met behulp van de juiste mixer voor de stream-ingangen. Drie voorbeeld formuleringen met behulp van de FNP en iFNP zijn hieronder weergegeven. Twee dienst de CIJ-mixer en een vereist de MIVM15,22. De eerste formulering blijkt inkapseling van een model hydrofobe samengestelde door FNP. De tweede formulering blijkt inkapseling van een model hydrofiele samengestelde door iFNP in een CIJ-mixer. De definitieve formulering vormt een voorbeeld voor de inkapseling van het eiwit door iFNP met behulp van een MIVM. Het protocol voor deze derde formulering beschrijft het gebruik van een kleine, draagbare MIVM aangeduid als de 'μMIVM'. Het ontwerp van de mixer is kleiner te maken voor vereenvoudigde formulering screening, maar het schalen gedrag is goed begrepen en de mixer is niet een microfluidic apparaat22. Het laatste deel van het protocol bevat enkele notities over opschaling van lood formuleringen geïdentificeerd in screening. Deze formuleringen zijn bedoeld om toegangspunten voor het leren van het proces en daarom gebruiken niet-afbreekbare poly (styreen)-op basis van polymeren. De stabilisatoren van de alternatieve zijn beschreven in de literatuur, met een aantal biocompatibel commerciële opties beschikbaar14,23,24.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Confined Impinging Jets Mixer</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>See supplemental information for engineering drawings. Review text for new mixer validation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer fitting</td>
			<td>Idex Health &#38; Science</td>
			<td>P-604</td>
			<td>Assemble on CIJ or MIVM mixer inlet with corresponding threads</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plug fitting</td>
			<td>Idex Health &#38; Science</td>
			<td>P-309</td>
			<td>Assemble on CIJ mixer sides (seal access point from drilling)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Outlet fitting - CIJ</td>
			<td>Idex Health &#38; Science</td>
			<td>P-205</td>
			<td>Assemble with ferrule and tubing on CIJ chamber outlet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Outlet ferrule - CIJ</td>
			<td>Idex Health &#38; Science</td>
			<td>P-200</td>
			<td>Assemble with outlet fitting (large end flush with tubing)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Outlet tubing - CIJ</td>
			<td>Idex Health &#38; Science</td>
			<td>1517</td>
			<td>Use tubing cutter for clean ends. Ensure extra tubing doesn&#39;t protrodue into mixing chamber</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran (THF)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>T425-4</td>
			<td>Use stabilizer-free THF to avoid solubility limits of BHT. Peroxides may interfere in some applications.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Norm-ject syringe (3 ml)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>53548-017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vitamin E (&#945;-tocopherol)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>90669-50G-F</td>
			<td>Store cold</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>poly(styrene-b-ethylene glycol), PS1.6k-b-PEG5k</td>
			<td>Polymer Source</td>
			<td>P13141-SEO</td>
			<td>Other block sizes acceptable depending on application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>poly(styrene)1.8k</td>
			<td>Polymer Source</td>
			<td>P2275-S</td>
			<td>Example hydrophobic core material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scintillation vial</td>
			<td>DWK Lifesciences</td>
			<td>74504-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer-slip plastic syringes, 1ml (100 pk)</td>
			<td>National</td>
			<td>S7510-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Maltodextrin DE 4-7</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>419672-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>poly(styrene-b-acrylic acid), PS5k-b-PAA4.8k</td>
			<td>Polymer Source</td>
			<td>P5917-SAA</td>
			<td>Other block sizes acceptable depending on application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl Sulfoxide (DMSO)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>D159-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride dihdyrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>223506-25G</td>
			<td>Hygroscopic.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A452-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium Hydroxide</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>AC423300250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Albumin from chicken egg white (Ovalbumin, OVA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A5503-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multi-Inlet Vortex Mixer</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>See supplemental information for engineering drawings. Review text for new mixer validation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Outlet fitting - MIVM</td>
			<td>Idex Health &#38; Science</td>
			<td>P-942</td>
			<td>Combination with ferrule</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Outlet tubing - MIVM</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>Fit to ferrule ID.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>O-ring (MIVM)</td>
			<td>C.E. Conover</td>
			<td>MM1.5 35.50 V75</td>
			<td>Order bulk - consumable part. Ensure solvent compatibility if using an alternative source.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mixer stand</td>
			<td>NA</td>
			<td>NA</td>
			<td>See Markwalter &#38; Prud&#39;homme for design.17</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

flash nanoprecipitation for the encapsulation of hydrophobic and hydrophilic compounds in polymeric nanoparticles

De formulering van een therapeutische stof in nanodeeltjes (NPs) kunt geven unieke eigenschappen. Voor slecht in water oplosbare drugs, NP formuleringen verbetert de biologische beschikbaarheid en wijzigen van de distributie van drugs in het lichaam. Voor hydrofiele drugs zoals peptiden of eiwitten bieden inkapseling binnen NPs ook bescherming tegen goedkeuring van de natuurlijke mechanismen. Er zijn een paar technieken voor de productie van polymere NPs die schaalbaar zijn. Flash NanoPrecipitation (FNP) is een proces dat gebruikmaakt van gemanipuleerde mengen geometrieën om te produceren van NPs met smalle omvang distributies en afstembare maten tussen 30 en 400 nm. Dit protocol biedt instructies op de laboratoriumschaal productie van core-shell polymere nanodeeltjes van een doelgrootte met behulp van de FNP. Het protocol kan worden getroffen ter kapselen hydrofiele of hydrofobe verbindingen met slechts geringe wijzigingen. De techniek kan gemakkelijk worden ingezet in het laboratorium te scherm formuleringen duurzaame milligram. Lead hits kunnen rechtstreeks worden opgeschaald naar gram en kilogram-schaal. Als een continu proces impliceert schaalvergroting meer mengen verwerkingstijd uitvoeren in plaats van vertaling naar nieuwe procestanks. NPs geproduceerd door FNP zijn zeer geladen met therapeutische, voorzien van een dichte stabiliserende polymeer borstel, en hebben een grootte reproduceerbaarheid van ± 6%.

Screening van NP formuleringen met FNP is snelle en vereist kleine hoeveelheden materiaal (volgorde 1-10 mg). Het FNP-protocol om in te kapselen hydrofobe verbindingen zoals vitamine E (stap 1) resulteert in een stabiele, zuivere of licht opalen NP-dispersie. Dynamische lichtverstrooiing (DLS) biedt een robuuste manier te karakteriseren de deeltjesgrootte. Zoals blijkt uit Figuur 3, levert het proces NPs met een lage polydispersiteit op een reproduceerbare wijze. De typische polydispersiteit index (PDI) is minder dan 0,20, die aangeeft een relatief monodispers bevolking. De PDI wordt verkregen uit de autocorrelatiefunctie en wordt vaak uitgevoerd in instrument software. Het is een verhouding van het tweede tot het eerste moment, waar waarden van 0.1 zijn over het algemeen verkregen voor monodispers deeltjes26. Voor de vier vitamine E/PS-b-PEG formulering replicatieonderzoeken gemeld, de waarde 0,12 ± 0,02 en de gemiddelde diameter was 107 ± 7 nm. Een typische "ontstekingsfouten" als gevolg van beide ongelijke depressie van het spuiten of depressie trager wordt ook vermeld in Figuur 3. De polydispersiteit was niet beïnvloed, maar de grootte was iets groter (135 nm). Met inbegrip van dit voorbeeld worden de nieuwe statistieken voor deeltjesgrootte 113 ± 14 nm. Een ontstekingsfouten resulteert in perioden waarin de kamer slechts een enkele gegevensstroom type bevat. Het is belangrijk dat de gehele stream de hetzelfde proces geschiedenis en de relatieve omvang van de biologische en waterige stromen binnen de mixer ervaringen. Zonder een stabilisator ontstaat een ondoorzichtig oplossing met zichtbaar aggregaten. De autocorrelatiefunctie van Distributielijsten voor dit voorbeeld is niet-monotone en doet niet soepel, zoals te zien in de Figuur 3 inzet verval.
Deeltje grootte controle door FNP wordt geïllustreerd in Figuur 4, waar verschillende van de relatieve hoeveelheden van kernmateriaal – poly(styrene)1.8 k in dit geval- en PS -b-PEG stabilisator resulteerde in deeltjes grootte die van 49-152 nm varieerden. Deze deeltjesgrootte werden gegenereerd met THF streams met een totale massaconcentratie voor core en stabilisator van 20 mg/mL, waar 25%, 50% of 75% van de massa het kernmateriaal van de poly(styrene) was. De polydispersiteit van de nanodeeltjes was altijd minder dan 0,15. Uitgebreide discussie van parameter gevolgen voor de grootte van de deeltjes geproduceerd door FNP kan worden gevonden in de literatuur10. Het laden kan worden afgestemd door de constante oplosmiddel volume en de relatieve omvang van de kern en stabilisator voorraadoplossingen variërend. Evenzo kan de totale massaconcentratie worden gevarieerd door het opstellen van stamoplossingen op andere waarden dan 10 mg/mL. Onder bepaalde voorwaarden is het mogelijk om te observeren een lege micel bevolking door DLS27. Dit heeft geen nadelig effect dan de verbreding van de gemeten korrelgrootteverdeling. Wanneer de maten lijken, kan dit manifesteren als een enkele brede piek in plaats van twee aparte pieken.
De dezelfde CIJ mixer kan ook worden gebruikt om in te kapselen hydrofiele verbindingen door iFNP, zoals in stap 2 van het Protocol. De deeltjes die zijn geproduceerd in de gerapporteerde formulering zijn ongeveer 65 nm met een lage polydispersiteit van 0,08. De grootteverdeling kan worden gezien in figuur 5A (onderbroken lijnen). Het effect van crosslinking de PAA carbonzuur residuen op deeltje stabiliteit wordt aangetoond door DLS analyse in een sterk solvent zoals DMSO, zoals weergegeven in figuur 5B. De autocorrelatiefunctie voor goed-kruisverwijzende deeltjes moet beginnen in de buurt van een waarde van 1 en neerzetten sterk op 0 op een karakteristiek moment dat is gerelateerd aan de grootte van de deeltjes (vaste lijn). Deeltjes die uitgebreid zwellen of ontbinden zijn niet kruisverwijzende en Toon van minimale autocorrelatie signaal (gestippelde lijn). Voor iFNP, mislukte proeven manifesteren op vergelijkbare wijze als beschreven voor het FNP hierboven. Zichtbaar aggregaten kunnen worden beschouwd of slechte DLS autocorrelatie functie vorm kan worden waargenomen. De MIVM kan worden gebruikt voor de FNP of iFNP wanneer meer dan twee inlaat streams vereist vanwege de beperkingen van het systeem zoals oplosbaarheid of chemische onverenigbaarheid zijn. Een kleine versie van de MIVM (de μMIVM) met een mixer stand is afgebeeld in Figuur 2. Net als bij de CIJ, kan deze mixer worden gebruikt om in te kapselen hydrofobe en hydrofiele verbindingen22. In stap 3, werd een protocol voor de inkapseling van een hydrofiele proteïne, eicellen, door iFNP beschreven. De korrelgrootteverdeling is afgebeeld in figuur 5A (vaste lijn). De grootte is ongeveer 125 nm met een PDI van 0.16. Een algemeen protocol voor spuit pomp exploitatie op grotere schaal wordt verstrekt in stap 4.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58757/58757fig1.jpg"> Figuur 1: Mixer vergadering en doorstroom patroon schema. (A) de beperkte inbreuk jets (CIJ) mixer met bijgevoegde spuiten is gepositioneerd boven het bad demping. Niet afgebeeld zijn een roer-bar in het flesje van de bad demping en een roer-plaat. De mixing geometrie wordt afgebeeld in de uitgebreide weergave van de twee stream inhammen die van invloed zijn in het midden van de kamer. (B) een multi inlaat vortex-mixer (de μMIVM) wordt weergegeven met glas spuiten en geplaatst in de standaard boven een bad demping. De mobiele plaat en de mechanische stopt hebt van de foto is bijgesneden. De uitgebreide weergave toont schematisch de vortex-kamer en de inlaat kanalen. (C) A schematische weergave van core-shell NPs geproduceerd door FNP. Rode bollen vertegenwoordigen de therapeutische, die in combinatie met de blauwe samengevouwen polymeer blok, omvatten de NP-kern. Het gele polymeer blok vormt de borstel laag meegeven van sterische stabilisatie aan het NPs. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58757/58757fig1large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58757/58757fig2.jpg"> Figuur 2: μMIVM terminologie en onderdelen voor montage. De μMIVM vereist een stand mixer om uniforme depressie van de vier spuiten. In dit geval moet de hoogten van de plunjer spuit alles uniform om ervoor te zorgen consequent mengen. Het kan als alternatief worden bediend met behulp van de injectiespuit pompen. De stand van de mixer met gelabelde componenten wordt weergegeven aan de linkerkant van de figuur. Aan de rechterkant is de gedemonteerde mixer met de O-ring in plaats op de schijf meetkunde mengen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58757/58757fig2large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58757/58757fig3.jpg"> Figuur 3: Particle size distributie van polymere nanodeeltjes met een kern van vitamine E en gestabiliseerd door PS -b-PEG. Dynamische lichtverstrooiing (DLS) biedt intensiteit-gewogen grootte distributies die aangeven van de verdeling van de diameter NP. Curven zijn het gemiddelde van de drievoudige analyses voor elk afzonderlijk experiment en hebben om te produceren van identieke maximale piekhoogte schaal gebracht zijn weglating. De vier replicatieonderzoeken (ononderbroken lijnen) geven de hoge reproduceerbaarheid van de methode (standaarddeviatie = 7 nm). Ook inbegrepen is een representatieve ontstekingsfouten (gestippelde lijn), zoals de lagere snelheid van de spuit of ongelijke depressie van de twee spuiten, wat in grotere deeltje diameter resulteert. De standaarddeviatie van de grootte van de NP inclusief de ontstekingsfouten werd 14 nm. (Inzet) Zonder de PS -b-PEG stabilisator, grote micron-schaal aggregaten (of druppels, in het geval van een olie zoals vitamine E) worden gevormd. De autocorrelatiefunctie DLS van een lopen zonder de stabilisator (gestippelde lijn) wordt getoond samen met een vertegenwoordiger autocorrelatie van een kopie van de nanoparticle (vaste lijn). De autocorrelatiefunctie toont een aantal karakteristieke termijnen voor de controlemonster, die een bevolking van polydisperse aangeeft. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58757/58757fig3large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58757/58757fig4.jpg"> Figuur 4: deeltje grootte controle door FNP via variërend van relatieve verhoudingen voor core materiaal aan stabilisator. De intensiteit-gewogen grootte verdelingen van drie formuleringen met een poly(styrene)-kern gestabiliseerd door PS -b-PEG worden afgebeeld. De totale massaconcentratie in THF was 20 mg/mL en de antisolvent water. De formuleringen werden voorbereid in een CIJ-mixer. De Fractie van de massa bestaat uit het kernmateriaal wordt vermeld in de legenda. Bijvoorbeeld, het monster 25% kern bevat 5 mg/mL poly(styrene) en 15 mg/mL PS -b-PEG. De gemiddelde grootte van 25% (vaste lijn), 50% (gestippelde lijn), en 75% (gemengde dash lijn) kern belastingen werden 49 nm, 96 nm, en 152 nm, respectievelijk. Alle PDI waarden waren minder dan 0,15. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58757/58757fig4large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58757/58757fig5.jpg"> Figuur 5: karakterisering van omgekeerde NPs gemaakt in een CIJ mixer of μMIVM. (A) DLS curven zijn het gemiddelde van de drievoudige analyses voor elke formulering. De onderbroken lijn geeft de grootteverdeling van 3 k MD deeltjes in de mixer CIJ gemaakt terwijl de ononderbroken lijn de grootteverdeling van eicellen deeltjes gemaakt in de μMIVM is. (B) de kracht van crosslinking kan worden beoordeeld door DLS gebruik van DMSO als het oplosmiddel. De autocorrelatiefunctie DLS geeft aan de kracht van crosslinking door middel van de waarde van de eerste autocorrelatie en de observatie van een schone overgang naar een waarde van nul. De gestreepte lijn toont de autocorrelatiefunctie voor een deeltje met geen crosslinker met een zwak eerste signaal en een brede verval-tijd. De ononderbroken lijn toont de autocorrelatie na toevoeging van een sterke crosslinker (in dit geval, tetraethyleenpentamine), waaruit een sterke eerste signaal en een gedefinieerde verval tijdschaal blijkt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58757/58757fig5large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58757/58757fig6.jpg"> Figuur 6: oververzadiging, S, als een functie van de relatieve mengverhoudingen van organisch oplosmiddel water. (A) vergelijking van hoogste haalbare oververzadiging voor (○) boscalid, bestrijdingsmiddelen en (■) peptide B, een zeven-residu model peptide. De organische stream bevat boscalid bij een concentratie van 230 mg/mL en peptide B 200 mg/ml, hun concentraties van verzadiging. Er is een maximale oververzadiging dat afhangt van elk actief farmaceutisch ingrediënt (API) / oplosmiddel systeem. (B) wanneer de concentratie van boscalid in de organische stroom 20-fold wordt verlaagd, de voorwaarden waartegen oververzadiging en nanoprecipitation worden verkregen worden beperkt. Dit cijfer is herdrukt met toestemming van Elsevier9. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58757/58757fig6large.jpg" target="_blank">Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Flash NanoPrecipitation for the Encapsulation of Hydrophobic and Hydrophilic Compounds in Polymeric Nanoparticles at JoVE.com

Flash NanoPrecipitation for the Encapsulation of Hydrophobic and Hydrophilic Compounds in Polymeric Nanoparticles

Flash NanoPrecipitation (FNP) is een schaalbare benadering voor de productie van polymere core-shell nanodeeltjes. Lab-schaal formuleringen voor de inkapseling van hydrofobe of hydrofiele therapeutics worden beschreven.

NanoPrecipitation Flash voor de inkapseling van hydrofobe en hydrofiele stoffen in polymere nanodeeltjes

The formulation of a therapeutic compound into nanoparticles (NPs) can impart unique properties. For poorly water-soluble drugs, NP formulations can ...

De flash nanoprecipitatie, of FNP technieken hier aangetoond bieden een schaalbaar en eenvoudig platform voor het inkapselen van hydrofobe of hydrofiele verbindingen in polymere nanodeeltjes. Voor de duidelijkheid, de techniek die wordt gebruikt om biologics kapselen heet omgekeerde flash nanoprecipitatie, of IFNP. De onderliggende principes zijn ongewijzigd, maar de resulterende nanodeeltjesstructuur is anders.Over het algemeen hebben nieuwe gebruikers de praktijk nodig om de inlaatspuiten consequent te bedienen bij het handmatig maken van kleine nanodeeltjes. Grotere volumes kunnen worden geproduceerd met computergestuurde spuitpompen. Ons protocol bevat ook details met betrekking tot nabewerking van nanodeeltjesoplossingen, wat vaak van cruciaal belang is voor een succesvolle toepassing van een formulering.Controleer voordat u met het proces begint de fittingen van de CIJ-mixer en zorg ervoor dat de uitlaatslang niet wordt ingeploste. Vul vervolgens twee vijf milliliter polypropyleen rubbervrije Luer-sluisspuiten met twee tot drie milliliter aceton of een ander reinigingsmiddel. Vergrendel de spuiten in de inlaatadapters en plaats de montage over een afvalcontainer.Druk de zuigers gestaag in om het oplosmiddel in de loop van een paar seconden door de mengkamer te sturen. Verwijder vervolgens de spuiten en droog het mengsel met een stroom stikstofgas. Vervolgens, om te beginnen met de voorbereiding van het oplosmiddel input stream, pipet 0,25 milliliter van een 10 milligram per milliliter oplossing van vitamine E, in stabilisator vrije tetrahydrofuran, in een 1,5 milliliter microcentrifuge buis.Dan, pipet 0,25 milliliter van een 10 milligram per milliliter oplossing van een blok copolymeer stabilisator in THF in dezelfde buis. Vortex het mengsel voor vijf tot 10 seconden, en dan centrifugeren op duizend G gedurende vijf tot 10 seconden om vloeistof vast te houden aan de dop te herstellen. Bereid een 1,5 milliliter centrifuge buis met 0,525 milliliter gedeïsoniseerd water als het anti-oplosmiddel.Dan, pipette vier milliliter van gedeïmiseerd water in een 20 milliliter scintillatie flacon om de dovenbad te maken. Plaats een kleine roerbar in de flacon. Plaats de schone CIJ mixer over het blusbad in een rek of reageerbuis blok op een roerplaat.Begin het dovenbad te roeren op ongeveer 75% van de maximaal mogelijke snelheid. Dan, plaats een stompe getipte naald op een een milliliter polypropyleen rubber vrije spuit, en het opstellen van de anti-oplosmiddel. Verwijder voorzichtig luchtbellen uit de spuit en verwijder en gooi de naald weg.Pas de zuiger zo aan dat de vloeistof net aan het einde van de spuit komt. Bevestig vervolgens de spuit aan een van de CIJ-inhammen. Trek het oplosmiddel mengsel in een tweede spuit op dezelfde manier, en bevestig het aan de andere inlaat.Om de nanodeeltjes te vormen, drukt u beide zuigers tegelijkertijd in minder dan 0,5 seconden met een vloeiende gelijkmatige beweging. Het is van cruciaal belang om de spuiten snel, gelijkmatig en soepel te deprimeren. Je moet niet plotseling de spuiten raken, maar moet beginnen met de beweging al in contact met de toppen van de spuiten.Zet daarna de CIJ-mixer over de afvalcontainer, zonder de spuiten te verwijderen om ervoor te zorgen dat het opbergvolume niet in de dispersie afvloeit. Haal de roerbalk uit de scintillatie flacon en dop deze af. Verwijder en gooi vervolgens de oplosmiddel- en oplosmiddelspuiten weg.Reinig de mixer voor de volgende flash nanoprecipitatie trial. Om een monster voor te bereiden op dynamische lichtverstrooiingsanalyse, pipet 100 microliter van de dispersie in een cuvette. Voeg 900 microliters blusbadoplosmiddel toe en meng goed door te pipetten voordat u met de monsteranalyse begint.Plaats de O-ring in de menggeometrieschijf om te beginnen met het monteren van de micro MIVM. Lijn de gaten in de mengschijf uit met de pinnen op de bovenste schijf en pas ze in elkaar, omdat je voorzichtig is om de O-ring niet te verplaatsen. Maak de uitlaatbuizeninrichting in de onderste ontvanger los en schroef de aangesloten schijven in de ontvanger.Plaats een sleutelsleutel op de pinnen van de bovenste schijf en draai de montage aan. Draai de uitlaatbuizenfitting zo vast dat deze stevig tegen de onderkant van de menggeometrieschijf zit. Zorg ervoor dat de spuitfittingen op de bovenste schijf knus zijn.Hef de mobiele plaat op de mixerstandaard om deze uit de weg te houden en plaats vervolgens de gemonteerde mixer op de standaard, met de uitlaatbuizen die door de steunplaat worden getrokken. Plaats vervolgens een 15 milliliter centrifugebuis met 5,25 milliliter chloroform als het blusbad onder de uitlaatbuizen. Trek vervolgens 0,75 milliliter oplossing A, een vijf milligram per milliliteroplossing van ovalbumine in dimethylsulfoxide in 10% water in volume, in een één milliliter gasdichte Luer-sluisspuit met een botte puntige naald.Verdrijf voorzichtig luchtbellen, verwijder de naald en zet de oplossing aan het einde van de Luer-fitting. Sluit de spuit aan op een mixerinlaat. Herhaal dit proces met 0,75 milliliter elk van oplossing B, dat is zes milligram per milliliter blok copolymeer stabilisator in DMSO, en oplossing C, dat is THF.Sluit de spuiten met de klok mee aan de mixer inhammen, in alfabetische volgorde. Bereid een 2,5 milliliter gasdichte spuit met 1,85 milliliter oplossing D, die chloroform is, en sluit deze aan op de vierde inlaat. Bevestig dat er geen significant verschil is in de spuithoogtes.Dan, zorgvuldig grip van de lager behuizing aan elke kant van de mobiele plaat, en langzaam lager de plaat totdat het is gewoon nauwelijks gelijkmatig rusten op de top van de spuiten. Om de nanodeeltjes te genereren, det u de plaat gestaag en soepel in ongeveer 0,5 tot één seconde. Verwijder vervolgens en dop de doofbadbuis.Demontage en maak de mixer schoon wanneer deze klaar is. Om met grotere volumes te werken, laadt u de oplossingen in gasdichte spuiten en sluit polytetrafluorethyleenbuizen aan met Luer fittingen op de spuiten. Prime de oplossingen aan de uiteinden van de slang.Klem de spuiten in spuitpompen en bevestig de slang aan de juiste menginhammen. Plaats een klein afval flesje onder de uitlaatbuizen voor het verzamelen van het opstartvolume. Bereid het blussbad voor en houd het in de buurt.Tegelijkertijd, start de pompen, en laat ongeveer vijf milliliter afvalwater stromen in het afval flesje. Begin vervolgens met het verzamelen van de nanodeeltjes in het dovenbad zoals gewoonlijk. Een roerplaat kan worden gebruikt om het dovenbad te mengen indien gewenst.Vier replica's van FNP van polymere nanodeeltjes met een hydrofobe kern, bereid in de CIJ-mixer, toonden een hoge repliceerbaarheid en waren relatief monodisperse, met een gemiddelde diameter van 107 nanometer. Een representatieve misfire van langzame of ongelijke spuitdepressie, veroorzaakte lichtjes grotere deeltjes, terwijl polydispersity in dit voorbeeld onaangetast was, kunnen de misfires in meer polydispersedistributies resulteren. De DLS auto-correlatie functie vervalt soepel voor een representatief polymeer nanodeeltjes monster.Dit gladde verval werd niet waargenomen toen de formulering werd geprobeerd zonder het blok copolymeer stabilisator, die micron schaal oliedruppels in plaats daarvan geproduceerd. De relatieve hoeveelheid kernmateriaal tot stabilisator controleerde de deeltjesgrootte, zoals hier getoond, in nanodeeltjes met een polystyreenkern. De PDI was onder 0,15 in elke formulering.Nanodeeltjes met hydrofiele kernen die door IFNP worden geproduceerd. Deeltjes met een maltodextrine kern, bereid in de CIJ mixer, waren ongeveer 65 nanometer in diameter, en had een PDI van 0,08. Deeltjes met een ovalbumine kern bereid in de micro MIVM waren ongeveer 125 nanometer in diameter, en had een PDI van 0,16.FNP en IFNP zijn krachtige instrumenten voor het verwerken van moleculen en de nanodeeltjes. Voordat u een techniek uitvoert, moet u de oplosmogelijkheden van elk onderdeel in alle oplosmiddelen of oplosmiddelmengsels overwegen om een hoge superverzadiging tijdens het mengen te garanderen. De basistechniek is eenvoudig, maar het beheersen van de spuit depressie stappen vergt enige oefening.Als u problemen hebt met deze, overweeg dan het gebruik van een spuit pomp setup zoals die in deze video om de consistentie te verbeteren. Voor geladen hydrofiele moleculen, of moleculen met tussenliggende oplosbaarheid, FNP kan worden gecombineerd met hydrofobe ionenkoppeling om een efficiënte inkapseling mogelijk te maken. FNP kan ook worden gebruikt om meerdere verbindingen in dezelfde nanodeeltjeskern in te kapselen.Raadpleeg de tekst en andere literatuurbronnen om te leren hoe u organische oplosmiddelen het beste verwijderen uit de nanodeeltjesdispersies in uw gewenste toepassing. Er zijn ook een reeks technieken voor het stabiliseren van nanodeeltjes tijdens de opslag.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Method for Ovarian Follicle Encapsulation and Culture in a Proteolytically Degradable 3 Dimensional System

Een methode voor ovariële follikel Encapsulation en cultuur in een proteolytisch Afbreekbare 3 dimensionale systeem

The ovarian follicle is the functional unit of the ovary that secretes sex hormones and supports oocyte maturation. In vitro  follicle techniques provide ...

Fluorescent Nanoparticles for the Measurement of Ion Concentration in Biological Systems

Fluorescerende Nanodeeltjes voor het meten van Ion Concentratie in Biological Systems

Tightly regulated ion homeostasis throughout the body is necessary for the prevention of such debilitating states as dehydration.1 In contrast, rapid ion ...

Formulation of Diblock Polymeric Nanoparticles through Nanoprecipitation Technique

Formulering van diblok polymere nanodeeltjes door middel van Nanoprecipitation Techniek

Nanotechnology is a relatively new branch of science that involves harnessing the unique properties of particles that are nanometers in scale ...

Hydrophobic Salt-modified Nafion for Enzyme Immobilization and Stabilization

Hydrofobe Salt gemodificeerde Nafion voor enzym immobilisatie en stabilisatie

Over the last decade, there has been a wealth of application for immobilized and stabilized enzymes including biocatalysis, biosensors, and biofuel ...

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Virale nanopartikels voor<em&gt; In vivo</em&gt; Tumor Imaging

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

Evaluation of Polymeric Gene Delivery Nanoparticles by Nanoparticle Tracking Analysis and High-throughput Flow Cytometry

Evaluatie van polymere Gene Delivery Nanodeeltjes door Nanodeeltje Tracking Analyse en High-throughput Flow cytometrie

Non-viral gene delivery using polymeric nanoparticles has emerged as an attractive approach for gene therapy to treat genetic diseases1 and as a ...

Programming Stem Cells for Therapeutic Angiogenesis Using Biodegradable Polymeric Nanoparticles

Programmeren stamcellen voor therapeutische angiogenese gebruik van biologisch afbreekbare polymere nanodeeltjes

Controlled vascular growth is critical for successful tissue regeneration and wound healing, as well as for treating ischemic diseases such as stroke, ...

The Encapsulation of Cell-free Transcription and Translation Machinery in Vesicles for the Construction of Cellular Mimics

De inkapseling van de Cell-free transcriptie en vertaling Machines in Blaasjes voor de bouw van Cellular Mimics

As interest shifts from individual molecules to systems of molecules, an increasing number of laboratories have sought to build from the bottom up ...

Solid Lipid Nanoparticles (SLNs) for Intracellular Targeting Applications

Solid Lipid Nanoparticles SLNs for Intracellular Targeting Applications

Solid lipidenanodeeltjes (SLN) voor intracellulaire targeting Toepassingen

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

Production of Metal Nanoparticles by Pulsed Laser-ablation in Liquids: A Tool for Studying the Antibacterial Properties of Nanoparticles

Productie van Metaal Nanoparticles door Pulsed Laser Ablation in Liquids: Een Tool voor het bestuderen van de Antibacteriële Eigenschappen van Nanoparticles

The emergence of multidrug-resistant bacteria is a global clinical concern leading some to speculate about our return to a "pre-antibiotics" era of ...