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

Forfatterne takker Dr. Moustapha Kassem (universitetssykehus i Odense, Danmark) for de menneskelige stamcellene. Forfatterne takker dansk medisinsk Bioimaging senter for tilgang til sine mikroskoper. Forfatterne takker Carlsberg og Villum grunnlaget for økonomisk støtte (til E.A.C.). Forfatterne bekrefter økonomisk støtte fra Niels Bohr professorat prisen fra dansk National Research Foundation.

1. hydrogenion syntese av rask løsemiddel skiftende teknikk
<ol><li>Definere følgende for nanopartikler forberedelse: en blokk ovn/sample konsentrator, en desiccator, en digital dispensering system med en 1 mL glass sprøyte, en 12 mL hetteglass, en magnetisk rørestang, en magnetisk loppe (15 mm x 4,5 mm, i sylinderform med polytetrafluoroethylene [PTFE] belegg) i hetteglass og en rotatory fordamperen.</li>
	<li>Dispensere 2,4 mL av 250 µM falcarindiol lager oppløst i 70% EtOH vann blandingen i scintillation ampul...

<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. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+cancer+chemotherapy+using+synthetic+nanoparticles.">Targeted cancer chemotherapy using synthetic nanoparticles.</a> United States Patent Application Publication. , (2009).</li><li>Nikanjam, M., Gibbs, A. R., Hunt, C. A., Budinger, T. F., Forte, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+nano-LDL+with+paclitaxel+oleate+as+a+targeted+drug+delivery+vehicle+for+glioblastoma+multiforme.">Synthetic nano-LDL with paclitaxel oleate as a targeted drug delivery vehicle for glioblastoma multiforme.</a> Journal of Controlled Release. 124 (3), 163-171 (2007).</li><li>Teerlink, T., Scheffer, P. G., Bakker, S. J. L., Heine, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+data+from+LDL+composition+and+size+measurement+are+compatible+with+a+discoid+particle+shape.">Combined data from LDL composition and size measurement are compatible with a discoid particle shape.</a> Journal of Lipid Research. 45 (5), 954-966 (2004).</li><li>Schweizer, M. T., 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=A+phase+I+study+of+niclosamide+in+combination+with+enzalutamide+in+men+with+castration-resistant+prostate+cancer.">A phase I study of niclosamide in combination with enzalutamide in men with castration-resistant prostate cancer.</a> PLoS ONE. 13 (8), 0202709 (2018).</li><li>Allen, T. M., Hansen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacokinetics+of+stealth+versus+conventional+liposomes:+effect+of+dose.">Pharmacokinetics of stealth versus conventional liposomes: effect of dose.</a> Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes. 1068 (2), 133-141 (1991).</li><li>Maeda, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Enhanced+Permeability+and+Retention+(EPR)+Effect+in+Tumor+Vasculature:+The+Key+Role+of+Tumor-Selective+Macromolecular+Drug+Targeting.">The Enhanced Permeability and Retention (EPR) Effect in Tumor Vasculature: The Key Role of Tumor-Selective Macromolecular Drug Targeting.</a> Advances in Enzyme Regulation. 41 (1), 189-207 (2001).</li><li>Wong, A. D., Ye, M., Ulmschneider, M. B., Searson, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+Analysis+of+the+Enhanced+Permeation+and+Retention+(EPR)+Effect.">Quantitative Analysis of the Enhanced Permeation and Retention (EPR) Effect.</a> PLoS ONE. 10 (5), 0123461 (2015).</li><li>Khodabandehloo, H., Zahednasab, H., Hafez, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanocarriers+Usage+for+Drug+Delivery+in+Cancer+Therapy.">Nanocarriers Usage for Drug Delivery in Cancer Therapy.</a> Iranian Journal of Psychiatry and Behavioral Sciences. 9 (2), (2016).</li><li>Kobaek-Larsen, M., El-Houri, R. B., Christensen, L. P., Al-Najami, I., Frett&#233;, X., Baatrup, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dietary+polyacetylenes,+falcarinol+and+falcarindiol,+isolated+from+carrots+prevents+the+formation+of+neoplastic+lesions+in+the+colon+of+azoxymethane-induced+rats.">Dietary polyacetylenes, falcarinol and falcarindiol, isolated from carrots prevents the formation of neoplastic lesions in the colon of azoxymethane-induced rats.</a> Food &amp; Function. 8, 964-974 (2017).</li><li>Hervella, P., Parra, E., 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=Encapsulation+and+retention+of+chelated-copper+inside+hydrophobic+nanoparticles:+Liquid+cored+nanoparticles+show+better+retention+than+a+solid+core+formulation.">Encapsulation and retention of chelated-copper inside hydrophobic nanoparticles: Liquid cored nanoparticles show better retention than a solid core formulation.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 102, 64-76 (2016).</li><li>Hervella, P., 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=Chelation,+formulation,+encapsulation,+retention,+and+in+vivo+biodistribution+of+hydrophobic+nanoparticles+labelled+with+57Co-porphyrin:+Octyl+Amine+ensures+stable+chelation+of+cobalt+in+Liquid+Nanoparticles+that+accumulate+in+tumors.">Chelation, formulation, encapsulation, retention, and in vivo biodistribution of hydrophobic nanoparticles labelled with 57Co-porphyrin: Octyl Amine ensures stable chelation of cobalt in Liquid Nanoparticles that accumulate in tumors.</a> Journal of Controlled Release. , (2018).</li><li>Zhigaltsev, I. 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. -. P., Cabane, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoprecipitation+of+Polymethylmethacrylate+by+Solvent+Shifting:1+Boundaries.">Nanoprecipitation of Polymethylmethacrylate by Solvent Shifting:1 Boundaries.</a> Langmuir. 25 (4), 1970-1979 (2009).</li><li>Karnik, 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=Microfluidic+Platform+for+Controlled+Synthesis+of+Polymeric+Nanoparticles.">Microfluidic Platform for Controlled Synthesis of Polymeric Nanoparticles.</a> Nano Letters. 8 (9), 2906-2912 (2008).</li><li>Gaumet, M., Vargas, A., Gurny, R., Delie, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoparticles+for+drug+delivery:+The+need+for+precision+in+reporting+particle+size+parameters.">Nanoparticles for drug delivery: The need for precision in reporting particle size parameters.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 69 (1), 1-9 (2018).</li><li>Christensen, L. P., 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=Bioactive+polyacetylenes+in+food+plants+of+the+Apiaceae+family:+Occurrence,+bioactivity+and+analysis.">Bioactive polyacetylenes in food plants of the Apiaceae family: Occurrence, bioactivity and analysis.</a> Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 41 (3), 683-693 (2016).</li><li>Kobaek-Larsen, M., Christensen, L. 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>

En detaljert protokoll for fabrikasjon lipid-belagt nanopartikler for narkotika-leveranser med enkel, rask, reproduserbare og skalerbar rask injeksjon metoden av løsemiddel skiftende ble fulgt27,28 og presenteres i dette papiret, som brukt på falcarindiol. Kontroll av hastigheten av injeksjon av organisk fasen i vandige fasen og bruker belegg lipider i riktig konsentrasjoner til coat falcarindiol kjernen, kan partikkel i sub-100 nm området hente vellykket. Mul...

Lipid-belagt nanopartikler ser en økt interesse om deres funksjon som narkotika leveringssystemer for kreft terapi1. Kreft har en endret lipid-metabolsk reprogramming2 og økt behov for kolesterol å spre3. De overexpress LDLs1 og ta i mer LDLs enn normale celler, i den grad at en kreftpasient LDL teller kan selv gå ned4. LDL opptak fremmer aggressiv fenotyper5 resulterer i spredning og invasjonen i bryst kreft6. En overflod av LDL reseptorer (LDLRs) er en prognostiske indikator for metastatisk potensial7. Inspirert av LDL og dens opptak av kreftceller, en ny strategi har blitt kalt: gjøre stoffet ligne krefts mat8. Dermed disse nye hydrogenion stoffet levering design8,9,10 har blitt inspirert av kjerne - og lipid-stabilisert utformingen av den naturlige LDLs11 som en mekanisme for å levere anticancer narkotika til kreftceller. Denne passiv målretting levering system støtter ESP, spesielt, hydrofobe narkotika, som er vanligvis gitt i oral dosering form, men gir bare en liten mengde narkotika i blodet, så begrenser deres forventede effekt12. Med stealth liposomer13, en polyetylenglykol (PEG) belegg bidrar til å redusere noen immunologiske respons og utvider sirkulasjonen i blodet for optimal svulst opptak av den påståtte forbedret gjennomtrengning og oppbevaring (EPR) effekt 14 , 15. men i tillegg til, i noen tilfeller, ustabilitet i sirkulasjon og uønsket distribusjon i systemet16, noen hindringer uløst, for eksempel hvordan og i hvilken grad slik nanopartikler er tatt av celler og hva er deres intracellulær skjebne. Det er her at dette papiret adressene hydrogenion opptaket av en bestemt hydrofobe anticancer narkotika falcarindiol, med AC confocal og epifluorescence imaging teknikker.
Målet med undersøkelsen er å dikte lipid-belagt nanopartikler av falcarindiol og studere deres intracellulær opptak i hMSCs. Dermed, potensielt stabilisere administrasjonen, overvinne utfordringene som er tilknyttet leveringen og forbedre biotilgjengeligheten. Dermed vurdere en ny levering system for denne anticancer narkotika. Tidligere har falcarindiol blitt administrert muntlig via en høy konsentrasjon renset falcarindiol som en food supplement17. Det er imidlertid behovet for en mer strukturert tilnærming til å levere dette lovende stoffet. Derfor ble falcarindiol nanopartikler, med phospholipid og kolesterol innkapsle monolayer med renset stoffet utgjør kjernen i partikkelen, utformet. Rask injeksjon metoden løsemiddel skiftende, som nylig utviklet av Needham et al. 8, brukes i denne studien for å kapsle polyacetylene falcarindiol.
Metoden har tidligere blitt brukt til fabrikasjon av lipid nanopartikler å kapsle diagnostic imaging agenter18,19, samt teste molekyler (triolein)27 og narkotika (orlistat, niclosamide stearate)8 ,27,28. Det er en relativt enkel teknikk når de utføres med høyre molekyler. Den danner nanosized partikler, på grensen av deres kritisk nucleation (~ 20 nm diameter), av svært uløselig hydrofobe solutes oppløst i en polar løsemiddel. Løsemiddel utveksling gjøres ved en rask injeksjon av organisk løsningen i et overskudd av antisolvent (vanligvis en vandige fasen i en 1:9 organisk: vandig volumkontrollen)20,21.
Kompositoriske utformingen av nanopartikler gi opphav til flere fordeler. DSPC:Chol komponentene gir et svært stramt, nesten ugjennomtrengelig, biokompatible og biologisk nedbrytbart monolayer. PINNEN gir en sterically stabiliserende grensesnitt som fungerer som et skjold fra opsonization av immunsystemet, bremse noen opptak av reticuloendothelial system (lever og milt) og beskytte mot mononukleære phagocyte systemet, hindrer deres oppbevaring og nedbrytning av immunsystemet, og derfor økende opplaget pause i blod22. Dette gjør partikler å sirkulere før de extravasate på syke områder, for eksempel svulster, der det vaskulære systemet er lekk, tillater EPR-effekt å gi opphav til passiv opphopning av partikler. I tillegg gjør lipid pelsen det mulig å ha bedre kontroll over nanopartikler størrelse av kinetically overlapping kjernen på sin kritiske kjernen dimensjon27,28. Lipider indusere ulike overflateegenskaper (inkludert peptid målretting, som ennå ikke var tilgjengelig for dette prosjektet), en ren narkotika kjerne og en lav polydispersity22,27,28. Metoden som brukes for partikkel størrelse analyse er DLS, en teknikk som tillater forskere å måle størrelsen på et stort antall partikler samtidig. Imidlertid kan denne metoden bias målene til større størrelser, hvis nanopartikler ikke monodispersed23. Dette problemet vurderes med lipid pelsen også. Flere detaljer om disse grunnleggende design og måling av alle kjennetegn er gitt i andre publikasjoner27,28.
Stoffet innkapslet i nanopartikler er falcarindiol, en kosttilskudd polyacetylene finnes i planter fra Skjermplantefamilien familien. Det er en Sekundær metabolitt fra alifatisk C17polyacetylenes typen har blitt funnet for å vise helsefremmende effekter, inkludert anti-inflammatorisk aktivitet, antibakteriell effekt og cytotoksisitet mot en rekke kreftcelle linjer. Dens høy reaktivitet gjelder sin evne til å samhandle med forskjellige biomolecules, som en svært reaktive alkylating partsrepresentant mot mercapto og amino grupper24. Falcarindiol har tidligere vist seg å redusere antall neoplastic lesjoner i kolon17,25, selv om de biologiske mekanismene er fortsatt ukjent. Men er det tanken på at det fungerer sammen med biomolecules som NF-κB, COX1, COX-2, og cytokiner, hemme svulst progresjon og celle spredning prosessene, fører til arrestere celle syklusen, endoplasmatiske retikulum (ER) stress og apoptose 17,26 i kreftcellene. Falcarindiol brukes i denne studien som et eksempel anticancer narkotika pga anticancer potensial og mekanisme blir undersøkt for øyeblikket, og fordi den viser lovende anticancer effekter. Mobilnettet opptaket av nanopartikler er testet i hMSCs og avbildet med epifluorescence og AC confocal mikroskopi. Denne cellen type ble valgt på grunn av sin store størrelse, noe som gjør dem ideelle for mikroskopi.

<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

Nanopartikler er fokus for en økt interesse narkotika leveringssystemer for kreft terapi. Lipid-belagt nanopartikler er inspirert i struktur og størrelse av low-density lipoproteiner (LDLs) fordi kreftceller har økt behov for kolesterol til spredning, og dette har blitt utnyttet som en mekanisme for å levere anticancer narkotika til kreft celler. Videre, avhengig av narkotika kjemi, innkapsle stoffet kan være fordelaktig å unngå nedbrytning av stoffet i sirkulasjon i vivo. Derfor, i denne studien denne designen brukes å dikte lipid-belagt nanopartikler av anticancer narkotika falcarindiol, gir en potensiell ny levering system av falcarindiol for å stabilisere sin kjemiske struktur mot nedbrytning og forbedre sin opptak av svulster. Falcarindiol nanopartikler, ble med en phospholipid og kolesterol monolayer innkapsle renset narkotika kjernen av partikkelen, utformet. Lipid monolayer belegget består av 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), kolesterol (Chol) og 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[methoxy(polyethylene glycol)-2000] (DSPE pinne 2000) sammen med den selvlysende fargen etiketten DiI (molar prosenter av 43:50:5:2). Nanopartikler fremstille bruker rask injeksjon metoden, som er en rask og enkel teknikk for å utløse nanopartikler av god-løsningsmiddel for anti-løsemiddel exchange. Det består av en rask injeksjon av en etanol løsning som inneholder hydrogenion komponentene i en vandige fasen. Størrelsen på fluorescerende nanopartikler måles med dynamisk lysspredning (DLS) på 74,1 ± 6,7 nm. Opptaket av nanopartikler er testet i menneskelig mesenchymal stamceller (hMSCs) og fotografert fluorescens og AC confocal mikroskopi. Opptaket av nanopartikler er observert i hMSCs, noe som tyder på muligheten for slik en stabil stoffet levering system for falcarindiol.

To forskjellige typer nanopartikler ble fabrikkert, nemlig ren falcarindiol nanopartikler og lipid-belagt falcarindiol nanopartikler. Ulike konsentrasjoner av lipider og kolesterol ble testet. Som vist i tabell 1, hadde ubestrøket nanopartikler dannet i vann og målt i PBS en diameter på 71 ± 20,3 nm med polydispersity indeks (PDI) av 0.571. Disse parametrene ble målt på en DLS analysator. De lipid-belagt nanopartikler av falcarindiol brukes i forsøkene, og så med ...

Watch this Scientific Journal Video about Uptake of New Lipid-coated Nanoparticles Containing Falcarindiol by Human Mesenchymal Stem Cells at JoVE.com

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

Opptak av nye Lipid-belagt nanopartikler som inneholder Falcarindiol av menneskelige stamceller

Denne artikkelen beskriver innkapsling av falcarindiol i lipid-belagt 74 nm nanopartikler. Mobilnettet opptaket av nanopartikler av menneskelige stamceller i lipid dråper overvåkes av fluorescerende og AC confocal bildebehandling. Nanopartikler fremstille av rask injeksjon metoden løsemiddel skiftende, og deres størrelse måles med dynamisk lysspredning teknikken.

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

Fabrikasjonen av lipidbelagte nanopartikler med den raske injeksjonsmetoden gir et stabilt legemiddelleveringssystem for kreftbehandling. Denne teknikken er en enkel, rask, skalerbar og reproduserbar teknikk for nanopartikkelfabrikasjon som omslutter hydrofobe legemidler. Denne teknikken gjelder for å fremstille diagnostiske og terapeutiske nanopartikler fra bindestrekobe materialer som effektivt kan brukes under flere sykdomsforhold.Denne fabrikasjonsteknikken, sammen med DLS, kan brukes til å studere kjernering og vekst av hydrofobe materialer, som lipider, proteiner og polymerer. Å vite de fysiske kjemiske egenskapene til stoffet ditt er avgjørende før det fabrikkerer nanopartiklene. Pass også på å bruke de riktige konsentrasjonene av belegglipider.Visuell demonstrasjon av denne metoden er avgjørende for å vise enkelheten i fabrikasjonsteknikken og for å vise vellykket levering av stoffet som nanopartikler til cellene. Forholdsregler må tas når du arbeider med kloroform og formaldehyd, og arbeid under en røykhette er nødvendig. Til å begynne med dispenserer du 2,4 milliliter med 250 mikromolar falkarindiol lagerløsning oppløst i 70% etanol i et scintillasjons hetteglass.Bruk en prøvekonsentrator til å fordampe væskefraksjonen i omtrent fire timer for å oppnå tørr falkarindiol. Bruk prøvekonsentratoren til å levere gass over prøven ved romtemperatur for å konsentrere prøven. Når de er tørket, tilsett komponentene som er vist her til hetteglasset med scintillasjon i en røykhette, og sørg for å rengjøre sprøyten med kloroform etter å ha lagt til hver komponent for å unngå krysskontaminering.Lukk deretter hetteglassene som inneholder lipidene umiddelbart, slik at oppløsningsvæsken ikke fordamper og dermed endrer konsentrasjonen. Pakk hetteglasset med aluminiumsfolie for å beskytte DiI mot lys og la prøven over natten i desiccatoren fordampe kloroformen. Neste dag oppløs den uttørkede prøven i absolutt etanol for å lage et endelig volum på 1,2 milliliter.Denne løsningen representerer den organiske fasen. Ta et 12 milliliter hetteglass og fyll det med ni milliliter renset vann. Tilsett deretter en magnetisk loppe i hetteglasset som inneholder ni milliliter vann.Plasser hetteglasset på en magnetisk rører og rør ved 500 o/min. Fest deretter en en milliliter glasssprøyte til dispenseringssystemet og trekk sakte kloroformen inn og ut av glasssprøyten minst 10 ganger. Dispenser kloroformen i avfallsoppsamleren hver gang.Rengjøring av sprøyten med kloroform bidrar til å unngå kontaminering. Nå prime sprøyten med etanol. Priming erstatter det gamle løsningsmidlet samt fjerner eventuelle luftbobler.Bruk sprøyten, aspirer en milliliter av den organiske fasen, og sett sprøyten inn i hetteglasset opp til midten av det ni milliliter vannmerket. Hold den stødig midt i hetteglasset, og injiser oppløsningen med 833 mikroliter per sekund ved å trykke på dispenseringsknappen på dispenseringssystemet. Dette genererer 10 mikroliter med 50 mikromolar lipidbelagte nanopartikler av falkarindiol i 10% etanol.Denne injeksjonshastigheten har blitt funnet for å oppnå fineste nanopartikler med smal partikkelstørrelsesfordeling. Under injeksjon er det viktig å sørge for at nålen settes inn i midten, stødig og rett. Umiddelbart etter injeksjonen, fjern hetteglasset fra røreren og overfør prøven til en 50 milliliter rund bunnkolbe.Angripe kolben til den roterende fordamperen, og fordampe en milliliter av det organiske løsningsmidlet ved romtemperatur. Vær forsiktig med å unngå overflødig bobledannelse. Overfør nanopartikkelfjæringen fra kolben til et annet 12 ml hetteglass med glass.Kontroller at volumet er ni milliliter, og del deretter prøven i to 12 milliliter hetteglass. Tilsett deretter 0,5 milliliter ultra rent vann i et av hetteglassene og 0,5 milliliter 10X fosfatbufret saltvann i det andre hetteglasset. Slå på det digitale lyssprederende instrumentet, og sett ønsket temperatur til 20 grader Celsius til det stabiliserer seg.Still deretter inn instrumentparametrene som vist her. Fyll plastcuvette med en milliliter nanopartikkelfjæring, og start målingen. Rapporter den målte størrelsen avhengig av løsningsmidlet som ble brukt.Seed ca 50, 000 celler på sterile 1,5 cover slips plassert i seks-brønns plate for å oppnå en celle tetthet på ca 30%Deretter legge kultur medium for å ha et endelig volum på tre milliliter i hver brønn. Inkuber cellene i 24 timer under standard kulturforhold. Neste dag, legg til tre mikroliter av nanopartikkelløsningen for en endelig falkarindiolkonsentrasjon på fem mikromos.Deretter returnerer cellene til inkubatoren i 24 timer. Etter 24 timers behandling, vask cellene to ganger med PBS, og fest dem deretter i 4% formaldehyd i 10 minutter ved romtemperatur. Etter fiksering gjennomsyrer cellene med 0,1% Triton X-100 i 30 minutter.Vask dem deretter to ganger med PBS, og beis dem med 250 mikroliter på 300 nanomolar DAPI i fem minutter, beskyttet mot lys. Plasser dekselet på et lysbilde ved hjelp av en dråpe PBS. Slå til en 150x subjektiv, og overføre lysbildet til scenen av et bredt felt fluorescens mikroskop utstyrt med et elektron multiplisert CCD-kamera.Bildeceller ved hjelp av GFP-LP-kanalen. I tillegg må du kontrollere opptaket av nanopartiklene i cellene ved å ta konfokale mikroskopibilder ved hjelp av et 63x oljemål med en numerisk blenderåpning på 1,4. Bilde DiI ved hjelp av en argon laser på 514 nanometer og DAPI ved hjelp av en to-foton laser på 780 nanometer.Ubestrøkede nanopartikler av falkarindiol dannet i vann og målt i PBS viste høy polydisperitet, med PD-indeks på 0,571. Denne verdien indikerer bred og ikke-ensform fordeling av partikkelstørrelser. Lipidbelagte nanopartikler av falkarindiol fabrikkert i denne videoen var derimot på 74,1 nanometer med en polydisperitetsindeks på 0,182, indikerte en relativt monodisperse og ensartet fordeling av partikkelstørrelser.Som en første observasjon av nanopartikler inne i cellene ble epifluorescence mikroskopibilder kjøpt etter 24 timers behandling. Nanopartiklene ble visualisert som hvite, lyse prikker, og det kan hypoteses at nanopartikler var plassert inne i cellene rundt kjernen. For å bekrefte at falkarindiol nanopartikler hadde kommet inn i cellene, ble konfokal mikroskopi utført på cellene også.Et stort antall nanopartikler er vist her, spredt i cytoplasma i hver celle. Disse resultatene viser at nanopartikler fungerer som et stabilt legemiddelleveringssystem for falkarindiol. Mens du prøver denne prosedyren, Det er viktig å injisere løsningen på riktig injeksjon hastighet, holde seeding stødig, i midten, for å sikre riktig blanding.Denne prosedyren kan brukes til ethvert hydrofobe legemiddel for å formulere terapeutiske nanopartikler eller for avbildningsmidler for å formulere diagnostiske nanopartikler som kan brukes i ulike sykdomsforhold, for eksempel kreft. Denne teknikken gjorde det mulig å forske mer på mekanismen som nanopartiklene blir tatt opp av celler, samt dets levende celleavbildning og på å studere krefteffekten av stoffet.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Use of Human Perivascular Stem Cells for Bone Regeneration

Bruk av menneskelige perivaskulær stamceller for Bone Regeneration

Human perivascular stem cells (PSCs) can be isolated in sufficient numbers from multiple tissues for purposes of skeletal tissue engineering1-3. PSCs are ...

Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells (hESC) to Different Lineages

Alginate Microcapsule as a 3D Platform for Propagation and Differentiation of Human Embryonic Stem Cells hESC to Different Lineages

Alginat Microcapsule som en 3D-plattform for Formering og Differensiering av humane embryonale stamceller (hESC) til ulike linjene

Human embryonic stem cells (hESC) are emerging as an attractive alternative source for cell replacement therapy since they can be expanded in culture ...

Development, Expansion, and In vivo Monitoring of Human NK Cells from Human Embryonic Stem Cells (hESCs) and Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs)

Development, Expansion, and In vivo Monitoring of Human NK Cells from Human Embryonic Stem Cells hESCs and Induced Pluripotent Stem Cells iPSCs

Utvikling, utvidelse, og<em&gt; In vivo</em&gt; Overvåking of Human NK-celler fra humane embryonale stamceller (hESCs) og og Induced pluripotent stamceller (iPSCs)

We present a method for deriving natural killer (NK) cells from undifferentiated hESCs and iPSCs using a feeder-free approach. This method gives rise to ...

Programming Stem Cells for Therapeutic Angiogenesis Using Biodegradable Polymeric Nanoparticles

Programmering stamceller for Therapeutic Angiogenese Bruke biologisk nedbrytbart Polymer Nanopartikler

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

Ordering Single Cells and Single Embryos in 3D Confinement: A New Device for High Content Screening

Bestilling av enkeltceller og enkelt Embryoet i 3D Confinement: En ny enhet for høyt innhold Screening

Biological cells are usually observed on flat (2D) surfaces. This condition is not physiological, and phenotypes and shapes are highly variable. Screening ...

Optimizing Attachment of Human Mesenchymal Stem Cells on Poly(&#949;-caprolactone) Electrospun Yarns

Optimizing Attachment of Human Mesenchymal Stem Cells on PolyÃƒÅ½Ã‚Âµ-caprolactone Electrospun Yarns

Optimalisere Vedlegg of Human stamceller på Poly (ε-kaprolakton) elektrospunnede Garn

Research into biomaterials and tissue engineering often includes cell-based in vitro investigations, which require initial knowledge of the starting cell ...

Correlative Light- and Electron Microscopy Using Quantum Dot Nanoparticles

Samsvarende lys- og elektronmikroskopi Bruke Quantum Dot Nanopartikler

A method is described whereby quantum dot (QD) nanoparticles can be used for correlative immunocytochemical studies of human pathology tissue using ...

Isolation of Mesenchymal Stem Cells from Human Alveolar Periosteum and Effects of Vitamin D on Osteogenic Activity of Periosteum-derived Cells

Isolering av Mesenchymal stamceller fra menneskelige Alveolar Periosteum og effekter av Vitamin D på Osteogenic aktivitet i Periosteum-avledet celler

Mesenchymal stem cells (MSCs) are present in a variety of tissues and can be differentiated into numerous cell types, including osteoblasts. Among the ...

Scalable Generation of Mature Cerebellar Organoids from Human Pluripotent Stem Cells and Characterization by Immunostaining

Skalerbar generasjon av modne cerebellar organoider fra humane pluripotente stamceller og karakterisering ved immunstaining

The cerebellum plays a critical role in the maintenance of balance and motor coordination, and a functional defect in different cerebellar neurons can ...

Single-Cell Optical Action Potential Measurement in Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes

Enkeltcellet optisk virkningspotensial måling i humane induserte pluripotente stamcelleavledede kardiomyocytter

Conventional intracellular microelectrode techniques to quantify cardiomyocyte electrophysiology are extremely complex, labor intensive, and typically ...