Name: uptake of new lipid-coated nanoparticles containing falcarindiol by human mesenchymal stem cells
Uploaded: 2019-02-09T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Uptake of New Lipid-coated Nanoparticles Containing Falcarindiol by Human Mesenchymal Stem Cells at JoVE.com

Gli autori ringraziano il Dr. Moustapha Kassem (Odense University Hospital, Danimarca) per le cellule staminali mesenchimali umane. Gli autori ringraziano il centro di Bioimmagini del medico danese per l'accesso ai loro microscopi. Gli autori ringraziano i fondamenti di Carlsberg e Villum sostegno finanziario (per E.A.C.). Gli autori riconoscono il sostegno finanziario fornito dal premio Niels Bohr cattedra dalla Danish National Research Foundation.

1. nanoparticella sintesi di solvente rapida tecnica di spostamento
<ol><li>Impostare quanto segue per preparazione di nanoparticelle: un concentratore di blocco riscaldatore/campione, un essiccatore, un sistema di erogazione digitale con una siringa di vetro da 1 mL, un flaconcino di vetro di 12 mL, un agitatore magnetico, una pulce magnetico (15 mm x 4,5 mm, in una forma cilindrica con rivestimento di politetrafluoroetilene [PTFE]) dentro il flaconcino di vetro e un evaporatore rotatorio.</li>
	<li>Erogare 2,4 mL 250...

<ol>
	<li>Firestone, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-Density+Lipoprotein+as+a+Vehicle+for+Targeting+Antitumor+Compounds+to+Cancer+Cells.">Low-Density Lipoprotein as a Vehicle for Targeting Antitumor Compounds to Cancer Cells.</a> Bioconjugate Chemistry. 5 (2), 105-113 (1994).</li><li>Beloribi-Djefaflia, S., Vasseur, S., Guillaumond, 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+metabolic+reprogramming+in+cancer+cells.">Lipid metabolic reprogramming in cancer cells.</a> Oncogenesis. 5 (1), 189 (2016).</li><li>Xin, Y., Yin, M., Zhao, L., Meng, F., Luo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+progress+on+nanoparticle-based+drug+delivery+systems+for+cancer+therapy.">Recent progress on nanoparticle-based drug delivery systems for cancer therapy.</a> Cancer Biology &amp; Medicine. 14 (3), 228 (2017).</li><li>Merriel, S. W. D., Carroll, R., Hamilton, F., Hamilton, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Association+between+unexplained+hypoalbuminaemia+and+new+cancer+diagnoses+in+UK+primary+care+patients.">Association between unexplained hypoalbuminaemia and new cancer diagnoses in UK primary care patients.</a> Family Practice. 33 (5), 449-452 (2016).</li><li>Yue, 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=Cholesteryl+ester+accumulation+induced+by+PTEN+loss+and+PI3K/AKT+activation+underlies+human+prostate+cancer+aggressiveness.">Cholesteryl ester accumulation induced by PTEN loss and PI3K/AKT activation underlies human prostate cancer aggressiveness.</a> Cell Metabolism. 19 (3), 393-406 (2014).</li><li>dos Santos, R., 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=LDL-cholesterol+signaling+induces+breast+cancer+proliferation+and+invasion.">LDL-cholesterol signaling induces breast cancer proliferation and invasion.</a> Lipids in Health and Disease. 13 (16), (2014).</li><li>Gallagher, E. 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=Elevated+tumor+LDLR+expression+accelerates+LDL+cholesterol-mediated+breast+cancer+growth+in+mouse+models+of+hyperlipidemia+HHS+Public+Access.">Elevated tumor LDLR expression accelerates LDL cholesterol-mediated breast cancer growth in mouse models of hyperlipidemia HHS Public Access.</a> Oncogene. 36 (46), 6462-6471 (2017).</li><li>Needham, D., 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=Bottom+up+design+of+nanoparticles+for+anti-cancer+diapeutics:+"put+the+drug+in+the+cancer's+food".">Bottom up design of nanoparticles for anti-cancer diapeutics: "put the drug in the cancer's food".</a> Journal of Drug Targeting. 24 (9), 836-856 (2016).</li><li>Lacko, A. G., Mconnathy, W. 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V., 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=Bottom-up+design+and+synthesis+of+limit+size+lipid+nanoparticle+systems+with+aqueous+and+triglyceride+cores+using+millisecond+microfluidic+mixing.">Bottom-up design and synthesis of limit size lipid nanoparticle systems with aqueous and triglyceride cores using millisecond microfluidic mixing.</a> Langmuir. 28 (7), 3633-3640 (2012).</li><li>Aubry, J., Ganachaud, F., Cohen Addad, J. -. 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P., Vach, W., Ritskes-Hoitinga, J., Brandt, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibitory+Effects+of+Feeding+with+Carrots+or+(-)+-Falcarinol+on+Development+of+Azoxymethane-Induced+Preneoplastic+Lesions+in+the+Rat+Colon.">Inhibitory Effects of Feeding with Carrots or (-) -Falcarinol on Development of Azoxymethane-Induced Preneoplastic Lesions in the Rat Colon.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53, 1823-1827 (2005).</li><li>Jin, H. R., 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+antitumor+natural+compound+falcarindiol+promotes+cancer+cell+death+by+inducing+endoplasmic+reticulum+stress.">The antitumor natural compound falcarindiol promotes cancer cell death by inducing endoplasmic reticulum stress.</a> CellDeath &amp; Disease. 3, 1-9 (2012).</li><li>Walke, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physico-Chemical+Parameters+of+Nanoparticles+that+Govern+Prodrug+Design+and+Application+in+Anticancer+Nanomedicine+in+Physics,+Chemistry,+Pharmacy.">Physico-Chemical Parameters of Nanoparticles that Govern Prodrug Design and Application in Anticancer Nanomedicine in Physics, Chemistry, Pharmacy.</a> University of Southern Denmark (SDU). , (2018).</li><li>Walke, P. B., Hervella, P., Needham, 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-Coated+Stealth+Nanoparticles+of+Novel+Hydrophobic+Prodrug,+Niclosamide+Stearate,+as+Cancer+Therapeutic:+Formulation+and+Physico-Chemical+Characterization+of+Nanoparticles.">Lipid-Coated Stealth Nanoparticles of Novel Hydrophobic Prodrug, Niclosamide Stearate, as Cancer Therapeutic: Formulation and Physico-Chemical Characterization of Nanoparticles.</a> 6th International Pharmaceutical Federation Pharmaceutical Sciences World Congress. , (2017).</li></ol>

Un protocollo dettagliato per la realizzazione di nanoparticelle lipidiche-rivestite per il drug delivery con il semplice, metodo di iniezione rapida veloce, riproducibile e scalabile di solvente spostando era seguita27,28 e viene presentato in questa carta, come applicato a falcarindiol. Controllando la velocità dell'iniezione della fase organica in fase acquosa e utilizzando i lipidi rivestimento a concentrazioni appropriate per rivestire il nucleo di falcarin...

Nanoparticelle lipidiche rivestite stanno vedendo un crescente interesse per quanto riguarda la loro funzione come sistemi di drug delivery per cancro terapia1. Tumori hanno una riprogrammazione del lipido-metabolica alterata2 e una maggiore necessità di colesterolo a proliferare3. Essi dei overexpress LDLs1 e prendere in più LDLs rispetto alle cellule normali, nella misura in cui conte di LDL di un malato di cancro possono anche andare verso il basso4. L'assorbimento di LDL promuove fenotipi aggressivo5 conseguente proliferazione ed invasione nel seno cancro6. Un'abbondanza di recettori per le LDL (LDLRs) è un indicatore prognostico di potenziale metastatico7. Ispirato da LDL e relativo assorbimento dalle cellule tumorali, una nuova strategia è stata chiamata: rendere il farmaco simile cibo del cancro8. Così, questi nuove nanoparticelle droga consegna disegni8,9,10 sono stati ispirati dal design nucleo - e del lipido-stabilizzato del naturale LDLs11 come un meccanismo per la distribuzione di farmaci antitumorali alle cellule tumorali. Questo passivo consegna sistema di targeting supporta l'incapsulamento di, soprattutto, farmaci idrofobici, che di solito sono indicati nel modulo di dosaggio orale ma forniscono solo una piccola quantità di droghe nel flusso sanguigno, limitando così la loro efficacia attesa12. Come con i liposomi stealth13, un rivestimento di polietilene glicole (spina) aiuta a ridurre qualsiasi risposta immunologica ed estende la circolazione nel flusso sanguigno per assorbimento ottimale del tumore tramite la presunta maggiore permeazione ed effetto di ritegno (EPR) 14 , 15. Tuttavia, oltre a, in alcuni casi, l'instabilità nella circolazione e distribuzione indesiderabili nel sistema16, alcuni ostacoli rimangono irrisolti, come ad esempio come e in quale misura tali nanoparticelle sono prese dalle cellule e che cosa è loro destino intracellulare. È qui che questo libro affronta l'assorbimento delle nanoparticelle di un particolare farmaco anticancro idrofobo falcarindiol, utilizzando confocale ed epifluorescenza tecniche di imaging.
L'obiettivo dello studio è per fabbricare nanoparticelle lipidiche-rivestite di falcarindiol e di studiare il loro assorbimento intracellulare in hMSCs. Quindi, potenzialmente stabilizzando la sua amministrazione, superando le sfide connesse con la consegna e migliorando la biodisponibilità. Così valutare un nuovo sistema di consegna per questo farmaco anticancro. In precedenza, falcarindiol è stato amministrato oralmente tramite una falcarindiol alta concentrazione purificato come un cibo supplemento17. Tuttavia, c'è necessità di un approccio più strutturato fornire questo farmaco promettente. Di conseguenza, le nanoparticelle di falcarindiol, con fosfolipidi e colesterolo incapsulamento monostrato con la droga purificata che costituisce il nucleo della particella, sono state progettate. Il metodo di iniezione rapida di solvente spostando, come recentemente sviluppato da Needham et al. 8, viene utilizzato in questo studio per incapsulare il poliacetilene falcarindiol.
Il metodo è stato utilizzato in precedenza per la fabbricazione di nanoparticelle lipidiche per incapsulare diagnostica imaging agenti18,19, nonché di testare molecole (trioleina)27 e farmaci (orlistat, niclosamide stearato)8 ,27,28. È una tecnica relativamente semplice quando effettuate con le molecole di destra. Forma particelle di dimensioni nanometriche, al limite della loro critica nucleazione (~ 20 nm di diametro), di soluti idrofobi altamente insolubili disciolti in un solvente polare. Il cambio di solvente avviene mediante una rapida iniezione della soluzione organica in un eccesso di antisolvente (di solito, una fase acquosa in un organico di 1:9: rapporto volume acquoso)20,21.
Il disegno compositivo delle nanoparticelle danno luogo a molteplici vantaggi. I componenti di DSPC:Chol forniscono un monostrato molto stretto, quasi impermeabile, biocompatibile e biodegradabile. Il PEG fornisce un'interfaccia stericamente stabilizzante che agisce come uno scudo di opsonizzazione dal sistema immunitario, rallentando alcun assorbimento dal sistema reticoloendoteliale (fegato e milza) e protezione contro il sistema dei fagociti mononucleari, impedendo loro conservazione e degradazione dal sistema immunitario e quindi, aumentando la loro circolazione metà-tempo nel sangue22. Ciò permette che le particelle a circolare fino a quando essi MPEG al malato siti, quali i tumori, dove il sistema vascolare è che perde, permettendo EPR-effetto dare origine a accumulazione passiva delle particelle. Inoltre, il mantello lipidico permette di avere un migliore controllo sulle dimensioni dei nanoparticelle intrappolando cineticamente il nucleo al suo nucleo fondamentale dimensione27,28. Lipidi inducono varie proprietà della superficie (tra cui peptide di targeting, che non era ancora disponibile per questo progetto), un nucleo di droga pura e un basso polidispersità22,27,28. Il metodo utilizzato per analisi granulometrica è DLS, una tecnica che permette ai ricercatori di misurare le dimensioni di un gran numero di particelle allo stesso tempo. Tuttavia, questo metodo può polarizzare le misurazioni di dimensioni maggiori, se le nanoparticelle non sono monodispersed23. Questo problema è valutato con il mantello lipidico pure. Maggiori dettagli di questi disegni fondamentali e la quantificazione di tutte le caratteristiche sono date in altre pubblicazioni27,28.
Il farmaco incapsulato in nanoparticelle è falcarindiol, un dietetico poliacetilene trovati in piante della famiglia delle Apiaceae. È un metabolita secondario dal alifatici C17poliacetileni tipo che è stato trovato per visualizzare gli effetti di promozione della salute, compreso attività antinfiammatoria, effetti antibatterici e citotossicità contro una vasta gamma di linee cellulari del cancro. Sua alta reattività è relativo alla sua capacità di interagire con diverse biomolecole, che agisce come un agente alchilante molto reattivo contro mercapto e gruppi amminici24. Falcarindiol precedentemente è stato indicato per ridurre il numero di lesioni neoplastiche nei due punti17,25, anche se i meccanismi biologici sono ancora sconosciuti. Tuttavia, è pensiero che interagisce con biomolecole quali NF-κB, COX1, COX-2, e citochine, inibendo il loro tumore progressione e cellula proliferazione processi, che portano ad arrestare il ciclo cellulare, reticolo endoplasmico (ER) lo stress e l'apoptosi 17,26 in cellule tumorali. Falcarindiol viene utilizzato in questo studio come farmaco anticancro esempio grazie al suo potenziale anticancro e il meccanismo sono attualmente in fase di studio, e perché dimostra gli effetti anticancro di promessa. L'assorbimento cellulare delle nanoparticelle è testato in hMSCs e imaging utilizzando epifluorescenza e microscopia confocale. Questo tipo di cella è stato scelto per via delle sue dimensioni, che li rende ideali per microscopia.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:965px;" width="966">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:255px;">12 mL Screw Neck Vial (Clear glass, 15-425 thread, 66 X 18.5 mm)</td>
			<td style="width:384px;">Microlab Aarhus A/S</td>
			<td style="width:160px;">ML 33154LP</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">6 well plates</td>
			<td>Greiner Bio One International GmbH</td>
			<td style="width:160px;">657160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Absolute Ethanol</td>
			<td>EMD Millipore (VWR)</td>
			<td>EM8.18760.1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Chloroform</td>
			<td>Rathburn Chemicals Ltd.</td>
			<td>RH1009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Cholesterol</td>
			<td>Avanti Polar Lipids, Inc.</td>
			<td>700000P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Confocal Microscope</td>
			<td style="width:384px;">Zeiss LSM510</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Cover Slips thickness #1.5</td>
			<td>Paul Marienfeld GmbH &#38; Co</td>
			<td>117650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Desiccator</td>
			<td style="width:384px;">Self-build</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">DiI</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td style="width:160px;">D282</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:255px;">DLS</td>
			<td style="width:384px;">Beckman Coulter</td>
			<td style="width:160px;">DelsaMAXpro 3167-DMP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">DSPC (Chloroform stock)</td>
			<td>Avanti Polar Lipids, Inc.</td>
			<td>850365C&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">DSPE PEG 2000 (Chloroform stock)</td>
			<td>Avanti Polar Lipids, Inc.</td>
			<td>880120C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:255px;">eVol XR</td>
			<td>SGE analytical science, Trajan Scientific Australia Pty Ltd.</td>
			<td>2910200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Fetal Bovine serum</td>
			<td>Gibco</td>
			<td style="width:160px;">10270-106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Fluorescence Miccroscope</td>
			<td style="width:384px;">Olymous IX81</td>
			<td style="width:160px;"></td>
			<td>With Manual TIRF and Andor iXon EMCCD</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Incubator</td>
			<td style="width:384px;">Panasonic&#160;</td>
			<td style="width:160px;">MCO-18AC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Magnetic flea</td>
			<td>VWR Chemicals</td>
			<td>15 x 4.5 mm</td>
			<td>Cylindrical shape with PTFE coating</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Magnetic stirrer</td>
			<td>IKA</td>
			<td style="width:160px;">RT-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Minimum Essential Media</td>
			<td>Gibco</td>
			<td style="width:160px;">32561-029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:255px;">PBS tablets for cell culture</td>
			<td style="width:384px;">VWR Chemicals</td>
			<td>97062-732</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Pen/strep</td>
			<td>VWR Chemicals</td>
			<td>97063-708</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:255px;">Phosphate Buffer Saline (PBS, pH 7.4)</td>
			<td>Thermo Fisher</td>
			<td>10010031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Rotary Evaporator</td>
			<td>Rotavapor, B&#252;chi Labortechnik AG</td>
			<td style="width:160px;">R-210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Sample concentrator&#160;</td>
			<td>Stuart, Cole-Parmer Instrument Company, LLC</td>
			<td style="width:160px;">SBHCONC/1</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

uptake of new lipid-coated nanoparticles containing falcarindiol by human mesenchymal stem cells

Le nanoparticelle sono al centro di un crescente interesse in sistemi di drug delivery per la terapia del cancro. Nanoparticelle lipidiche rivestite sono ispirate nella struttura e dimensione lipoproteine a bassa densità (LDL) perché le cellule tumorali hanno una maggiore necessità di colesterolo a proliferare, e ciò è stata sfruttata come un meccanismo per la consegna di farmaci anticancro per cancro cellule. Inoltre, a seconda di chimica di droga, che incapsula il farmaco può essere vantaggioso per evitare il degrado della droga durante la circolazione in vivo. Pertanto, in questo studio, questo disegno è usato per fabbricare nanoparticelle rivestite con del lipido della falcarindiol farmaco anticancro, fornendo un potenziale nuovo delivery system di falcarindiol al fine di stabilizzare la sua struttura chimica contro il degrado e migliorare la assorbimento dai tumori. Nanoparticelle di Falcarindiol, con un monostrato di fosfolipidi e colesterolo che incapsula il nucleo di droga purificato della particella, sono state progettate. Il rivestimento monostrato lipidico è costituito da 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), colesterolo (Chol) e 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[methoxy(polyethylene glycol)-2000] (DSPE PEG 2000) insieme con il fluorescente etichetta DiI (rapporti molari di 43:50:5:2). Le nanoparticelle sono fabbricate utilizzando il metodo di iniezione rapida, che è una tecnica semplice e veloce per far precipitare le nanoparticelle di buono-solvente per lo scambio di anti-solvente. Si compone di un'iniezione rapida di una soluzione di etanolo contenente i componenti delle nanoparticelle in una fase acquosa. Le dimensioni delle nanoparticelle fluorescenti sono misurata mediante diffusione dinamica della luce (DLS) a 74,1 ± 6,7 nm. L'assorbimento delle nanoparticelle è testato in cellule staminali mesenchimali umane (hMSCs) e imaging utilizzando fluorescenza e microscopia confocale. L'assorbimento delle nanoparticelle è osservata in hMSCs, suggerente il potenziale per tale un sistema di consegna di droga stabile per falcarindiol.

Due diversi tipi di nanoparticelle sono stati fabbricati, vale a dire puro falcarindiol nanoparticelle e nanoparticelle rivestite con lipidi falcarindiol. Le varie concentrazioni di lipidi e di colesterolo sono state testate. Come illustrato nella tabella 1, le nanoparticelle non patinate formata in acqua e misurato in PBS avevano un diametro di 71 ± 20,3 nm con un indice di polidispersione (PDI) di 0,571. Tali parametri sono stati misurati su un analizzatore di liste di...

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

Assorbimento di nuove nanoparticelle rivestite con lipidi contenenti Falcarindiol di cellule staminali mesenchimali umane

Questo articolo viene descritto l'incapsulamento di falcarindiol in nanoparticelle di nm 74 del lipido-rivestite. L'assorbimento cellulare delle nanoparticelle di cellule staminali umane in goccioline del lipido è monitorato da formazione immagine di fluorescenza e confocale. Le nanoparticelle sono fabbricate con il metodo di iniezione rapida di solvente spostando e loro dimensione viene misurata con la tecnica di dispersione della luce dinamica.

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

La fabbricazione di nanoparticelle rivestite di lipidi con il metodo di iniezione rapida fornisce un sistema stabile di somministrazione di farmaci per la terapia del cancro. Questa tecnica è una tecnica semplice, veloce, scalabile e riproducibile per la fabbricazione di nanoparticelle che incapsula farmaci idrofobi. Questa tecnica è applicabile per fabbricare nanoparticelle diagnostiche e terapeutiche da materiali idrfobici che possono essere efficacemente utilizzati in diverse condizioni di malattia.Questa tecnica di fabbricazione, insieme al DLS, può essere utilizzata per studiare la nucleazione e la crescita di materiali idrofobi, come lipidi, proteine e polimeri. Conoscere le proprietà chimiche fisiche della sostanza del farmaco è fondamentale prima di fabbricare le nanoparticelle. Inoltre, assicurati di utilizzare le corrette concentrazioni di lipidi di rivestimento.La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale per mostrare la semplicità della tecnica di fabbricazione e mostrare il successo della consegna del farmaco come nanoparticelle alle cellule. È necessario prendere precauzioni quando si lavora con cloroformio e formaldeide ed è necessario lavorare sotto una cappa aspirante. Per iniziare, erogare 2,4 millilitri di soluzione di 250 soluzione di falcarindiolo micromolare sciolti in 70% di etanolo in una fiala a scintillazione.Utilizzando un concentratore di campioni, evaporare la frazione liquida per circa quattro ore per ottenere falcarindiolo secco. Utilizzando il concentratore del campione, consegnare gas sul campione a temperatura ambiente per concentrare il campione. Una volta asciugato, aggiungere i componenti qui mostrati alla fiala a scintillazione in una cappa aspirante, assicurandosi di pulire la siringa con cloroformio dopo aver aggiunto ogni componente per evitare la contaminazione incrociata.Quindi chiudere immediatamente le fiale contenenti i lipidi in modo che il solvente non evapori e quindi modificare la concentrazione. Avvolgere la fiala con un foglio di alluminio per proteggere DiI dalla luce e lasciare il campione durante la notte nell'essiccatore per evaporare il cloroformio. Il giorno dopo, sciogliere il campione essiccato in etanolo assoluto per fare un volume finale di 1,2 millilitri.Questa soluzione rappresenta la fase organica. Prendere una fiala di vetro da 12 millilitri e riempirla con nove millilitri di acqua purificata. Quindi aggiungere una pulce magnetica nel flaconcino contenente nove millilitri di acqua.Posizionare il flaconcino su un agitatore magnetico e mescolare a 500 giri/min. Successivamente attaccare una siringa di vetro millilitro al sistema di erogazione e estrarre lentamente il cloroformio in uscita dalla siringa di vetro almeno 10 volte. Erogare il cloroformio nel collettore di rifiuti ogni volta.Pulire la siringa con cloroformio aiuta ad evitare qualsiasi contaminazione. Ora innesca la siringa con l'etanolo. L'adescamento sostituisce il vecchio solvente e rimuove eventuali bolle d'aria.Utilizzando la siringa, aspirare un millilitro della fase organica e inserire la siringa nel flaconcino di vetro fino al centro del segno dell'acqua di nove millilitri. Mantenerlo fermo al centro del flaconcino e iniettare la soluzione a 833 microlitri al secondo premendo il pulsante di erogazione sul sistema di erogazione. Questo genera 10 microlitri di 50 nanoparticelle micromolare rivestite di lipidi di falcarindiolo nel 10% di etanolo.Questa velocità di iniezione è stata trovata per ottenere le migliori nanoparticelle con una distribuzione stretta delle dimensioni delle particelle. Durante l'iniezione, è importante assicurarsi che l'ago sia inserito al centro, stabile e dritto. Immediatamente dopo l'iniezione, rimuovere il flaconcino dall'agitatore e trasferire il campione in un pallone inferiore rotondo da 50 millilitri.Attaccare il pallone all'evaporatore rotante ed evaporare un millilitro del solvente organico a temperatura ambiente. Sii cauto per evitare l'eccesso di formazione di bolle. Trasferire la sospensione della nanoparticella dal pallone ad un'altra fiala di vetro da 12 millilitri.Assicurarsi che il volume sia di nove millilitri, quindi dividere il campione in due flaconcini di vetro da 12 millilitri. Quindi aggiungere 0,5 millilitri di acqua ultra pura in uno dei flaconcini e 0,5 millilitri di 10X soluzione salina tamponata dal fosfato nell'altra fiala. Accendere lo strumento di dispersione della luce digitale e impostare la temperatura desiderata su 20 gradi Celsius fino a quando non si stabilizza.Quindi impostare i parametri dello strumento come mostrato qui. Riempire la cuvetta di plastica con un millilitro di sospensione della nanoparticella e iniziare la misurazione. Segnalare la dimensione misurata a seconda del solvente utilizzato.Seme circa 50.000 cellule su sterili 1,5 scivolamenti di copertura posizionati in piastra a sei pozza per ottenere una densità cellulare di circa il 30%Quindi aggiungere il mezzo di coltura per avere un volume finale di tre millilitri in ogni pozzo. Incubare le cellule per 24 ore in condizioni di coltura standard. Il giorno dopo, aggiungere tre microlitri della soluzione di nanoparticelle per una concentrazione finale di falcarindiolo di cinque micromolari.Quindi riportare le cellule nell'incubatrice per 24 ore. Dopo 24 ore di trattamento, lavare le cellule due volte con PBS, quindi fissarle in formaldeide al 4% per 10 minuti a temperatura ambiente. Dopo la fissazione, permeabilizzare le celle con 0,1%Tritone X-100 per 30 minuti.Quindi lavarli due volte con PBS e macchiarli con 250 microlitri di DAPI nanomolare per cinque minuti, protetti dalla luce. Posizionare il coperchio su una diapositiva utilizzando una goccia di PBS. Passare a un soggettivo 150x e trasferire lo scivolo allo stadio di un microscopio a fluorescenza a campo largo dotato di una telecamera CCD moltiplicata per elettroni.Celle immagine che utilizzano il canale GFP-LP. Inoltre, verificare l'assorbimento delle nanoparticelle nelle cellule prendendo immagini di microscopia confocale usando un obiettivo di olio 63x con un'apertura numerica di 1,4. Image DiI usando un laser argon a 514 nanometri e DAPI usando un laser a due fotoni a 780 nanometri.Le nanoparticelle non rivestite di falcarindiolo formate in acqua e misurate in PBS mostravano un'elevata polidispersità, con indice PD di 0,571. Questo valore indica una distribuzione ampia e non uniforme delle dimensioni delle particelle. Al contrario, le nanoparticelle rivestite di lipidi di falcarindiolo fabbricate in questo video erano di 74,1 nanometri con un indice di polidispersità di 0,182, indicavano una distribuzione relativamente monodispersa e uniforme delle dimensioni delle particelle.Come prima osservazione delle nanoparticelle all'interno delle cellule, le immagini della microscopia a epifluorescenza sono state acquisite dopo 24 ore di trattamento. Le nanoparticelle sono state visualizzate come punti bianchi e luminosi, e si potrebbe ipotizzare che le nanoparticelle si trovavano all'interno delle cellule che circondano il nucleo. Per verificare che le nanoparticelle di falcarindiolo fossero entrate nelle cellule, è stata eseguita anche la microscopia confocale sulle cellule.Un gran numero di nanoparticelle sono mostrate qui, sparse nel citoplasma in ogni cellula. Questi risultati mostrano che le nanoparticelle fungono da sistema stabile di somministrazione di farmaci per il falcarindiolo. Durante il tentativo di questa procedura, è importante iniettare la soluzione alla giusta velocità di iniezione, mantenendo la semina costante, al centro, per garantire una corretta miscelazione.Questa procedura può essere utilizzata per qualsiasi farmaco idrofobico per formulare nanoparticelle terapeutiche o per agenti di imaging per formulare nanoparticelle diagnostiche che possono essere utilizzate in varie condizioni di malattia, come il cancro. Questa tecnica ha permesso di condurre ulteriori ricerche sul meccanismo con cui le nanoparticelle vengono prese dalle cellule, così come la sua imaging cellulare viva e sullo studio dell'effetto anticancro del farmaco.

Research

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Bioengineering

Use of Human Perivascular Stem Cells for Bone Regeneration

L&#39;uso di cellule staminali per la rigenerazione ossea perivascolari

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Bioingegneria

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