Préparation Facile d'intérieur auto-assemblées particules lipides stabilisés par des nanotubes de carbone

Au cours des dernières décennies, la nanotechnologie a émergé comme un outil puissant en particulier dans le domaine du développement préclinique de médicaments pour lutter contre les maladies notoires telles que le cancer ^1. Dans ce contexte, les structures nanométriques dont la taille est <1000 nm sont largement explorée comme véhicule d'administration de diverses biomolécules actives telles que des médicaments, des protéines, des acides nucléiques, des gènes et des agents d'imagerie diagnostique ^1-4. Ces biomolécules sont soit encapsulés dans des nanoparticules ou conjugués sur la surface de nanoparticules et sont libérés au niveau du site d'action par des déclencheurs tels que le pH ^{de 5,6} ou de la température. Bien que très petite taille, la grande surface de ces nanoparticules se révèle être très avantageux pour l'administration ciblée de biomolécules actives. Le contrôle de la taille des particules et de la biocompatibilité est d'une importance capitale afin d'optimiser l'efficacité thérapeutique et donc l'applicabilité de nanoparticules ^7,8.Lipides ^9-13, polymères, métaux ^{14,15 16,17} et des nanotubes de carbone ^18,19 ont été couramment utilisé comme nanocarriers pour diverses applications biomédicales et pharmaceutiques.

En outre, les applications basées sur NanoCarrier nanostructures auto-assemblées lipidiques ont une grande importance dans de nombreuses autres disciplines, y compris les industries alimentaires et cosmétiques ^20,21. Par exemple, ils sont utilisés dans ²² la cristallisation des protéines, la séparation des biomolécules ^23, comme stabilisants de produits alimentaires, par exemple, dans les desserts ^24, et dans la fourniture de molécules actives, tels que des nutriments, des arômes et des parfums ^25-31. Nanostructures auto-assemblées lipidiques ont non seulement la capacité à libérer des molécules bioactives d'une façon contrôlée et ciblée ^{de 32 à 38,} mais ils sont également capables de protéger les molécules fonctionnelles de la dégradation chimique et enzymatique ^39,40. Bien bicouche fluide plane est le plus commsur nanostructure formée par des molécules de lipides amphiphiles en présence d'eau, d'autres structures telles que des hexagonale et cubique sont couramment observés ^20,41,42. Le type de nanostructure formée dépendent de la structure moléculaire de la forme de lipides, la composition lipidique dans l'eau ainsi que les conditions physico-chimiques utilisées telles que la température et la pression ^43. L'applicabilité de nanostructures de lipides non-planaires en particulier celle des phases cubiques, est limitée en raison de leur viscosité élevée et de non-cohérence homogène de domaine. Ces problèmes sont surmontés par disperser les nanostructures de lipides dans une grande quantité d'eau pour former des emulsions contenant du micron ou inférieure au micron de taille des particules lipidiques huile-dans-eau (H / E). De cette manière, un produit de faible viscosité approprié peut être préparé, tout en conservant la structure auto-assemblée de lipides d'origine à l'intérieur des particules dispersées. La formation de ces particules à l'intérieur de l'auto-assemblées (en abrégé ⁴⁴ ISAsomes </sup> Par exemple, des phases et cubosomes hexosomes de phases hexagonales cubes) nécessite généralement une combinaison d'une étape d'entrée d'énergie élevée et l'addition de stabilisants tels que des agents tensio-actifs ou des polymères. Des recherches récentes dans cette direction démontre l'application de diverses particules solides ⁴⁵ dont nanoparticules de silice ^46, argile ^47-49 et des nanotubes de carbone ⁵⁰ pour la stabilisation d'émulsions précitées, convenablement qualifié de Pickering ^{51 ou} émulsions Ramsden-Pickering ^52.

Au cours des dernières années, le carbone nanostructures telles que des nanotubes de carbone à paroi simple (SWCNT) sur la base, les nanotubes à parois multiples carbone (MWCNT) et fullerènes ont reçu beaucoup d'attention en tant que nouveaux biomatériaux ^53,54. Les principales préoccupations sont leur toxicité ^55-58, insolubilité dans l'eau ⁵⁹ et, partant, leur biocompatibilité ^56. Un moyen efficace de résoudre ces problèmes est la fonction de la surfacelisation en utilisant des molécules non toxiques et biocompatibles tels que des lipides. En présence d'eau, interagissent avec les lipides NTC de façon à surface hydrophobe de NTC est protégé de milieu aqueux polaire tandis que les groupes de tête lipidiques hydrophiles facilitent leur solubilité dans l'eau ou d'une dispersion ^60,61. Les lipides sont des composants intégraux des organites cellulaires ainsi que des matières alimentaires, par conséquent, leur décoration devrait idéalement diminuer la toxicité in vivo des NTC. Applications biomédicales à base indépendamment sur ​​NTC ^18,19 et nanostructures lipidiques ^9-13 sont en cours de développement étendu, mais les applications qui combinent des propriétés des deux ne sont pas encore bien explorées.

Dans ce travail, nous utilisons deux types de lipides et de trois types de nanotubes de carbone dont SWCNTs sont sous la forme vierge alors MWCNTs sont fonctionnalisés par des groupes hydroxyle et carboxyliques. Nous avons utilisé des concentrations très faibles de nanotubes de carbone pour préparer les dispersions dontstabilité dépend de plusieurs facteurs, par exemple, le type de lipide, le type de CNT, le rapport de lipide de CNT utilisés, ainsi que sur les paramètres de sonication employées telles que l'énergie et la durée. Ce protocole vidéo fournit des détails techniques d'un procédé de stabilisation cinétique nanoparticules lipidiques en utilisant différents stabilisants CNT.