JoVE Journal > Bioengineering
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
العربية

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Bioengineering

فلاش نانوبريسيبيتيشن لتغليف مركبات مسعور وماء في الجسيمات النانوية البوليمرية

Published: January 07, 2019
doi:
10.3791/58757
, , , ,
1Department of Chemical and Biological Engineering,Princeton University

Summary

فلاش نانوبريسيبيتيشن (تزعمت) نهج قابلة للتطوير لإنتاج جسيمات نانوية الأساسية-شل البوليمرية. ويرد وصف التركيبات مختبر-مقياس للتغليف للمداواة مسعور أو ماء.

Abstract

يمكن نقل صياغة مركب علاجي إلى جسيمات نانوية (NPs) خصائص فريدة من نوعها. للمخدرات ضعيفة الذوبان في الماء، يمكن تحسين التوافر البيولوجي الصياغات التي أرستها وتعديل توزيع المخدرات داخل الجسم. ماء على المخدرات مثل الببتيدات أو البروتينات، يمكن تغليف ضمن مصادر القدرة النووية أيضا على توفير الحماية من آليات إزالة الطبيعية. وهناك بعض التقنيات لإنتاج NPs البوليمرية التي قابلة للتطوير. فلاش نانوبريسيبيتيشن (تزعمت) هو عملية تستخدم هندسة الهندسات خلط لإنتاج مصادر الطاقة النووية مع توزيع حجم الضيق وأحجام الانضباطي بين 30 و 400 نانومتر. هذا البروتوكول يوفر إرشادات حول إنتاج نطاق المختبرات الأساسية-شل الجسيمات النانوية البوليمرية من الحجم المستهدف استخدام تزعمت. ويمكن تنفيذ البروتوكول تغليف المركبات أما ماء أو مسعور مع تعديلات طفيفة فقط. ويمكن استخدام التقنية سهولة في المختبر في مقياس مليغرام إلى صياغات الشاشة. يمكن تحجيم يضرب الرصاص مباشرة إلى مقياس غرام وكيلوغرام. كعملية مستمرة، تشمل الارتقاء بخلط تعد عملية تشغيل الوقت بدلاً من الترجمة لسفن عملية جديدة. مصادر القدرة النووية التي تزعمت تنتجها شديدة محملة العلاجية، وتتميز فرشاة بوليمر استقرار كثيفة، ويكون حجم إمكانية تكرار نتائج ± 6%.

Introduction

ومنذ أواخر التسعينات، كان هناك زيادة مطردة في عدد التجارب السريرية التي تستخدم المواد النانوية1،2. ويعكس الاهتمام المتزايد الذي الوعد من المواد النانوية لتحسين التوافر البيولوجي للمخدرات مسعور وتمكين استهداف تفضيلية داخل الجسم3. جسيمات نانوية البوليمرية (يشار إلى جسيمات نانوية أو NPs هنا) تمثل نسبة متزايدة من هذه الفئة من المواد2. مصادر القدرة النووية قد حصل على اهتمام لأنها عالية الانضباطي خصائص مثل حجم وتكوين سطح الروغان4. مصادر القدرة النووية عند تطبيقها على إدارة المخدرات ضعيفة الذوبان، كثيرا ما يكون بنية الأساسية-شل حيث المغلفة العلاج في قلب مسعور وشل يتكون من فرشاة البوليمر ماء. تستخدم طريقة بسيطة لإنشاء هذا الهيكل كوبوليمر ديبلوك amphiphilic (BCP) تتألف من كتلة مسعور القابلة للتحلل، والتي تشكل جزءا من صميم الجسيمات، وحظر poly(ethylene glycol) ماء (شماعة)، التي تشكل الفرشاة البوليمر و يضفي الاستقرار الفراغية4،5.

نانوبريسيبيتيشن تقنية تصنيع مشترك للجسيمات النانوية البوليمرية لأنها بسيطة ولا الطاقة المكثفة6. في أبسط أشكالها، ينطوي نانوبريسيبيتيشن الإضافة ماصة للمكونات التي أرستها في المذيبات عضوية مثل الأسيتون على حجم الزائد من المياه المقلبة. التغيير في المذيبات إلى ينتج هطول الأمطار لعنصر الأساسية غير قابلة للذوبان في محلول مائي مخفف. استقرار تجمع على هذا السطح الجسيمات المتزايد، إخراج الامتزاز انهارت كتلة مسعور7،،من89،10. توزيع حجم جسيمات موحدة يتم الحصول عليها عند سرعة مزيج المذيبات والماء تشكل حلاً متجانسة. الاختلاط الذي أبطأ من التنو والجمعية نتائج مكونات في أكبر، وأكثر السكان الجسيمات بوليديسبيرسي. على الرغم من سهولة الوصول لاختبار بسيط، نهج المجموعة المقلبة يؤدي تقلب على نطاق واسع بسبب خلط التناقض وغير قابل للارتقاء6،11. ميكروفلويديكس ظهرت كوسيلة أخرى للإنتاج التي أرستها التي يمكن تشغيلها بشكل مستمر. وقد يعني هذا الإنتاج مؤخرا استعرض دينغ et al. 11 . ويستخدم نهج مشترك الاندفاق الصفحي تركز على الحد من نطاق طول المذيبات للقيم الفرعية ميكرون. خلط أنتيسولفينت يحدث قبل نشرها، حيث تدفق صغير الأبعاد أمران ضروريان لكفالة جزيئات موحدة11،12. الموازاة لعدة دوائر موائع جزيئية للارتقاء بإشكالية بالنسبة لكميات كبيرة من الإنتاج.

يمكن أن تنتج الشروط خلط السريع لصالح نانوبريسيبيتيشن موحدة في ميكروفلويديكس بالتناوب في تدفقات المضطرب المحصورة،. فلاش نانوبريسيبيتيشن (تزعمت) توظف الهندسات خلط الخاصة لتحقيق هذه الشروط تحت فلووراتيس الحجمي أعلى مما كان ممكناً مع ميكروفلويديكس. أدخل تيارات مدخل دائرة الاختلاط في ظل الظروف المضطربة التي تؤدي إلى توليد الدوامات، بحيث تشكل lamellae المذيبات-solvent مكافحة نشر11،13بمقياس الطول. وهكذا يتحقق خلط موحدة على مقياس زمني أقصر من نويات والنمو للعلاج. هندسة المحصورة الخلاط لا تسمح بتجاوز تيار في المنطقة حيث يحدث تبديد الطاقة المضطرب والنظام بأكمله الخبرات العملية نفس التاريخ13. التنو يحدث موحد في قاعة خلط ونمو الجسيمات العائدات حتى توقف الجمعية BCP على السطح9،14. ثم قد تضعف تيار المختلطة التي تحتوي على جزيئات مستقرة مع أنتيسولفينت إضافية لقمع Ostwald إنضاج الجسيمات15،،من1617.

خلاط jet (CIJ) إيمبينجينج محصورة أبسط تصميم خلاط تزعمت ويسمح بخلط من اتجاهين بطريقة متدرجة ومستمرة، كما هو مبين في الشكل 1 (أ)13. خلاط دوامة مدخل متعدد (ميفم) قد وضعت لتمكين أربعة تصل إلى تيار مختلف المدخلات بينما لا يزال تحقيق ميكروميكسينج السريعة اللازمة لتشكيل الجسيمات موحدة، كما هو مبين في الشكل 118. تزعمت يتيح فحص صياغة بسيطة يمكن يسهل ترجمتها إلى الإنتاج على نطاق تجاري. نظراً لطبيعة العملية مستمرة، لا تتطلب أحجام دفعة أكبر سفن جديدة لكن بدلاً من ذلك لم يعد تشغيل مرات، تمكن ترجمة بسيطة لإنتاج كيلوغرام-الحجم في نفس القطار المعدات.

أيضا يمكن أن يتم تغليف مجمعات ماء مثل الببتيدات والبروتينات (البيولوجي) في عكس عملية وصف “فلاش نانوبريسيبيتيشن” (إيفنب). يتطلب الأسلوب amphiphilic BCP فيها كتلة واحد مسعور والآخر هو بولياسيد19. الخطوة الأولى ينطوي على خلط السريع دفق ثنائي ميثيل سلفوكسيد ([دمس]) المتضمن في البيولوجية و BCP ضد مذيب محبتين مثل الميثان أو كلوروفورم. هذه النتائج في تشكيل جزيئات استقرت مع الفرشاة كتلة مسعور. هنا، سوف وصف بنية هذه التي أرستها ‘مقلوب’. نواة تحتوي على بولياسيد، وإيونيكالي ثم كروسلينكيد باستخدام الأيونات الموجبة متعددي. هذا تستقر الجسيمات للمعالجة إلى بيئة مائية في شكل المجهرية الدقيقة أو جسيمات نانوية المغلفة بشماعة بالتقنيات التي أبلغ عنها في الأدب19،،من2021.

ويمكن استخدام هذا البروتوكول لإنتاج المعمل على نطاق البوليمرية من جسيمات نانوية الأساسية-شل تغليف المركبات أما مسعور أو ماء. الأقسام الفرعية للبروتوكول توفر إرشادات حول استخدام الفئات خلاط على حد سواء-CIJ وميفم. ينبغي أن يكون القارئ قادراً على التكيف مع البروتوكول للمكونات الأساسية الرواية وتكاثر توليد جسيمات نانوية حجم المطلوب استخدام خلاط المناسبة على تيار المدخلات. وترد أدناه ثلاث صيغ المثال استخدام تزعمت وإيفنب. توظيف اثنين في خلاط CIJ وواحد يتطلب15،ميفم22. يوضح وضع أول تغليف نموذج مسعور المركبة التي تزعمت. الصياغة الثانية يوضح تغليف نموذج ماء المركبة التي إيفنب في خلاط CIJ. الصيغة النهائية يشكل مثالاً لتغليف البروتين باستخدام ميفم إيفنب. البروتوكول المتعلق بهذه الصيغة الثالثة يصف استخدام ميفم المحمولة الصغيرة الحجم، ويسمى ‘μMIVM’. تصميم خلاط أصغر للسماح بفحص صياغة مبسطة، ولكن السلوك التحجيم من المفهوم جيدا وخالط ليس جهاز موائع جزيئية22. ويتضمن الجزء الأخير من البروتوكول بعض الملاحظات على الارتقاء بالرصاص الصياغات المحددة في الفرز. هذه الصياغات تهدف إلى توفير نقاط الوصول للعملية التعلم واستخدام بولي غير القابلة للتحلل (ستايرين) ونتيجة لذلك-على أساس البوليمرات. وقد وصف مثبتات البديلة في الأدب، مع عدد من الخيارات التجارية متوافق حيويا متاح14،،من2324.

Protocol

1-تغليف مركبات مسعور في NPs البوليمرية باستخدام خلاط CIJ إعداد وتنظيف المعدات. شراء، والتحقق من صحة خلاط CIJ.ملاحظة: انظر القسم 1 للتوجيه البناء من معلومات تكميلية . تتوفر ملفات CAD معلومات تكميلية ، وكذلك. قبل كل استعمال، التأكد من أن جميع التجهيزات في خلاط CIJ دافئ وأنابيب منفذاً لا بنت أو مقروص. في غطاء دخان، إرفاق حقنه قفل اللوير 5 مل تحتوي على 2-3 مل مذيب لكل محول مدخل. حدد مادة مذيبة (مثلاً، الأسيتون) التي ستقوم بتنظيف أي المركبات المستخدمة مؤخرا في الخلاط.ملاحظة: مختارات نموذجية من الأسيتون أو رباعي هيدرو الفوران (THF). فقط استخدام المحاقن البوليبروبيلين لتجنب مشاكل التوافق المذيبات مثل الرشح. عدم استخدام المحاقن مع المطاط الدائري ختم بلونجيرس. تعيين الجمعية CIJ على حاوية نفايات.ملاحظة: يعمل قارورة مع فتحه أصغر من الجسم CIJ كذلك وهذا يدعم الخلاط ويسمح عملية سهلة الحقن. اطراد كساد بلونجيرس حقنه لإفراغ المحتويات من خلال خلط الدائرة خلال بضع ثوان. إزالة الحقن.ملاحظة: يمكن الاحتفاظ بالحقن واستخدامها لجولات متعددة للتنظيف بين تشغيلات تزعمت. جاف الداخلية خلاط CIJ استخدام تيار2 ن. محول اللوير ذكور في نهاية السطر2 N فعالة.ملاحظة: إذا لم يكن تنظيف المذيبات الطيارة (مثلاً, [دمس])، كرر الخطوات 1.1.3-1.1.5 مع الأسيتون أو THF قبل الشروع في خطوة 1.1.6. من الأهمية بمكان لإزالة المذيبات المتبقية لتشغيل التشغيل الاتساق. إعداد تيارات المذيبات وأنتيسولفينت في التراكيب المستهدفة. حل مجمع THF هيدروكربونية في 10 ملغ/مل بكمية كافية لإكمال العدد المطلوب من يدير تزعمت مسعور (أي، فيتامين (ه)). إعداد قليلاً أكثر من اللازم في تشغيل.ملاحظة: يمكن استخدام المذيبات الأخرى في هذه الخطوات، رهنا بالقيود الموجودة في جزء المناقشة. إذا كان توظيف THF، المذيبات خالية من استقرار يوصي بسبب انخفاض معدلي الذوبان مائي بوتيل هيدروكسيتولويني. توخي الحذر لتجنب تراكم بيروكسايد (بما في ذلك اختبار بيروكسايد) وانتبه إلى أن المستويات المنخفضة للأكاسيد الفوقية قد تتداخل مع بعض التطبيقات التي أرستها (مثلاً تبييض الأصباغ). مزيج من فيتامين (ه) الحل في دوامة خلاط حتى يذوب.ملاحظة: لبعض المركبات، sonication حمام لمدة 1-2 دقيقة يمكن أن تساعد في إيجاد حل المذاب. فمن المهم أن يتم حل كافة المكونات التي أرستها جزيئيا. حل مثبت كوبوليمر كتلة (أي، poly(styrene)-ب-poly(ethylene glycol)، PS1.6كب-شماعةك 5) في THF في 10 ملغ/مل في تقريبا على نفس وحدة التخزين كما هو الحال في الخطوة 1.2.1 تشكل الحل البوليمر.ملاحظة: المواد المذيبة الأخرى يمكن استخدامها، رهنا بالقيود المفصلة في قسم النقاش. مزيج الحل البوليمر مع خلاط دوامة حتى يذوب. إذا لزم الأمر، بوضع الحل في حمام سونيكيشن لمدة 1-2 دقيقة المعونة في انحلال المواد الصلبة.ملاحظة: لا يمكن أن يكون البوليمر في نموذج ميسيلار. تشتت الضوء الحيوي (DLS) يمكن أن تكون أداة مفيدة لتحديد ما إذا كان تكوين تيار جديد يفي بهذا المعيار. إنشاء دفق الإدخال المذيبات التي تحتوي على 5 ملغ/مل من فيتامين (ه) والمثبت (50 ٪ فيتامين (ه) تحميل) بأول بيبيتينج 0.25 مل الحل فيتامين (ه) في أنبوب الطرد مركزي 1.5 مل. ثم “الماصة؛” 0.25 مل الحل البوليمر في الأنبوب نفسه.ملاحظة: وحدات التخزين أكبر من 0.5 مل في تشغيل قابلة بحقنه مختلفة الأحجام. أعلاه 10 مل حجم الإدخال، أنها عملية لاستخدام مضخة الحقن. تخلط جيدا في خلاط دوامة ل 5-10 s. اختيارياً، والطرد المركزي الأنبوب في 1000 غ س ل s 5-10 لاسترداد أي سائل عالقة لعملية النداء الموحد، مما يحسن من إمكانية تكرار نتائج بين تشغيلات CIJ. “الماصة؛” 0.525 مل مياه في أنبوب الطرد مركزي 1.5 مل ثاني كتيار أنتيسولفينت.ملاحظة: من الأفضل أن يكون أنتيسولفينت الزائدة، مما يضمن أن تيار المذيبات ابدأ يدخل قاعة خلط دون أنتيسولفينت الحالية. وفي بعض الحالات حيث لا يحد من قابلية الذوبان الملح في خليط المذيبات/أنتيسولفينت، يمكن استخدام النظم المائية مخزنة بشكل مؤقت. “الماصة؛” 4 مل مياه إلى 20 مل التﻷلؤ قنينة أو حاوية أخرى مناسبة كحمام الطفايات. وضع شريط إثارة مغناطيسية صغيرة في القنينة.ملاحظة: الحمام الطفايات يقلل Ostwald إنضاج عن طريق خفض المحتوى المذيبات النهائي إلى 10 في المائة من حجم15،17. هذا الحجم يمكن تعديل للتصدي للقيود العملية ويمكن أن يتم تحجيم مباشرة مع حجم دفق الإدخال. إنتاج مصادر القدرة النووية التي تزعمت استخدام خلاط CIJ. موقف القنينة حمام الطفايات مفتوحة دون تنظيفها وخالط CIJ على طبق من إثارة في غطاء دخان. يستخدم تكوين عملي كتلة حامل أنبوبة الاختبار 50 مل لدعم خلاط CIJ مع القنينة أدناه وأنابيب المآخذ الموجهة إلى القنينة. انظر الشكل 1A للتوجيه. تبدأ إثارة كبح حمام عن طريق شريط إثارة المغناطيسية في حوالي 75% ماكس السرعة. استخدام المحاقن البوليبروبيلين 1 مل مزودة بإبرة نصيحة بلانت، رسم الحجم الكامل من أنبوب أنتيسولفينت.ملاحظة: لا تستخدم الحقن التي تحتوي على ختم مطاط الدائري لتجنب الشواغل التوافق. لكميات أكبر من مدخل، استخدم حقنه قفل اللوير حجم مناسب. يجب أن يكون محورها مأخذ حقنه على محور المحاقن أو أنها سوف تكون غير مستقرة خلال الكساد. بعناية قم بإزالة جميع فقاعات الهواء من المحاقن وابرة نصيحة فظة، التصرف في حاوية الأدوات الحادة. رئيس الوزراء المكبس حيث أن التيار يأتي فقط لافتتاح المحاقن. إرفاق حقنه واحدة من التركيبات مدخل CIJ. كرر الخطوات 1.3.3-1.3.5 لحل المذيبات. سريعاً، بسلاسة وانتظام كساد المحاقن في نفس الوقت عن طريق وضع الكرة اليد أو كف اليد أو إبهام واحد كل على قمم بلونجيرس اعتماداً على تفضيل شخصي. جمع النفايات السائلة في القنينة حمام الطفايات.ملاحظة: الإدخال 0.5 مل ينبغي أن الاكتئاب في أقل من 0.5 s. جانبا في CIJ خلاط مع المحاقن لا تزال تعلق. إزالة شريط ضجة وكاب القنينة، الذي يتضمن الآن تشتت NP مع بنية جسيمات الأساسية-شل (الشكل 1). عقد الخلاط على حاوية نفايات حل وإزالة الحقن. حجم المعلقة إلى أعلى (حوالي 0.25 مل) ثم استنزاف. التخلص من المحاقن المستعملة وكرر الخطوة 1.1 التنظيف قبل تزعمت القادمة للمحاكمة.ملاحظة: لا يسمح حجم السطو إلى فارغة إلى القنينة التي تحتوي على مصادر القدرة النووية كهذه ستؤثر سلبا على عينة من التوحيد. القيام بتحليل وتجهيز التشتت NP. لوصف حجم NP باستخدام دائرة الأراضي والمساحة، “الماصة؛” 100 ميكروليتر من تشتت NP في ومبومو بلاستيكية وإضافة 900 ميكروليتر من كبح حمام المذيب (الماءمثلاً ).ملاحظة: يمكن استخدام أحجام أصغر للترعة صغيرة الحجم. إضعاف إذ يكفي بوجه عام. مزيج جيد من قبل بيبيتينج صعودا وهبوطاً أو بالهز الخفيف. اتبع الإرشادات الخاصة بأداة لتحليل العينة.ملاحظة: تقنيات توصيف بديلة مثل تحليل المحتملة زيتا أو المجهر الإلكتروني قد تنفذ كالمطلوب. يمكن معالجة إضافية وفق ما تمليه التطبيق تشتت NP واستعراضها في جزء المناقشة. 2-تغليف مجمعات ماء في المقلوب لأمان استخدام خلاط CIJ إعداد المذيب، أنتيسولفينت، وآرو الحلول في غطاء الدخان. إكمال إجراءات التنظيف والإعداد الموضحة في الخطوة 1-1، باستخدام [دمس] كتنظيف المذيبات والتمسك بالملاحظة في الخطوة 1.1.6 للانتهاء من شطف ثانية مع THF. حل مجمع ماء (أي، maltodextrin (MD) مع سكر العنب يعادل (DE) 4-7، متوسط الوزن الجزيئي = 3,275 غ/مول، “MD ك 3”) في [دمس] في 10 ملغ/مل في حجم كاف لإكمال العدد المطلوب من تزعمت يعمل.ملاحظة: المواد المذيبة الأخرى يمكن استخدامها، رهنا بالقيود الواردة في الفرع مناقشة. مزيج maltodextrin الحل مع خلاط دوامة حتى يذوب. إذا لزم الأمر، بوضع الحل في حمام سونيكيشن لمدة 1-2 دقيقة المعونة في انحلال المواد الصلبة. إنشاء عامل استقرار كوبوليمر كتلة (أي، poly(styrene)-ب-بولي (حمض اﻷكريليك)، ملاحظة:ك 5-ب-الكمية4.8 ك) الأسهم الحل في THF في 11.1 مغ/مل في تقريبا على نفس وحدة التخزين كما هو الحال في الخطوة 2.1.2 تشكل الحل البوليمر .ملاحظة: كما يمكن المذيبات واستقرار تركيزات الأخرى. يمكن بسهولة استخدام [دمس] كمذيب بدلاً من THF. مزيج الحل البوليمر مع خلاط دوامة حتى يذوب. إذا لزم الأمر، بوضع الحل في حمام سونيكيشن لمدة 1-2 دقيقة المعونة في انحلال المواد الصلبة.ملاحظة: لا يمكن أن يكون الإدخال البوليمر في نموذج ميسيلار. يمكن استخدام دائرة الأراضي والمساحة لتحديد ما إذا كان تكوين تيار جديد يفي بهذا المعيار. إعداد مدخلات تيار المذيبات (0.5 مل) عن طريق الجمع بين الإجراءات التالية، بالترتيب، في أنبوب الطرد مركزي 1.5 مل: 0.250 مل الحل ك MD 3 مل 0.225 حل البوليمر، ومنزوع 0.025 مل من الماء.ملاحظة: محتوى الماء من هذا الدفق تأثيراً قويا على حجم NP وبوليديسبيرسيتي. عموما فمن الأفضل أن تعمل في النطاق % المجلد 2.5-1020. قد تساعد القيم في الحد الأعلى للنطاق تغليف مركبات الوزن الجزيئي أكبر. تخلط جيدا في خلاط دوامة ل s 5-10. بشكل اختياري، الطرد المركزي الأنبوب في 1000 غ س ل s 5-10 لاسترداد أي سائل عالقة لعملية النداء الموحد، مما يحسن من إمكانية تكرار نتائج بين تشغيلات CIJ. تعد حلاً crosslinker من ثنائي هيدرات كلوريد الكالسيوم (كاكل2) في الميثانول في 25.0 ملغ/مل.ملاحظة: ستضاف كروسلينكير بنسبة 1:1 جنيهاً إلى المجموعات الحمضية في كتلة الكمية. ضبط التركيز تبعاً لذلك إذا تم استخدام crosslinker مختلفة أو إذا كانت مختلفة PAA كتلة الحجم أو البوليمر تركيز تستخدم20،21. إعداد تيار أنتيسولفينت بيبيتينج مل 0.5 من كلوروفورم و 0.05 مل من الحل crosslinker (مجموع 0.55 mL) في أنبوب ميكروسينتريفوجي.ملاحظة: أنتيسولفينتس مقبولة أخرى تمليها اختيار كوبوليمر كتلة وعادة ما تشمل الميثان أو الأسيتون. بدلاً من ذلك يمكن إضافة كروسلينكير إلى حمام الطفايات، مع شيخوخة إضافية من تشتت NP للسماح التشعب تشكيل20. تخلط جيدا في خلاط دوامة ل s 5-10. بشكل اختياري، الطرد المركزي الأنبوب في 1000 غ س ل s 5-10 لاسترداد أي سائل عالقة لعملية النداء الموحد، مما يحسن من إمكانية تكرار نتائج بين تشغيلات CIJ. إضافة 4 مل أنتيسولفينت (أي، كلوروفورم) إلى 20 مل التﻷلؤ قنينة لتشكيل حمام الطفايات. وضع شريط إثارة مغناطيسية صغيرة في القنينة.ملاحظة: يمكن تعديل هذا المجلد للتصدي للقيود العملية. استكمال البروتوكول لتشكيل الحزب الوطني كما هو موضح في الخطوة 1، 3. القيام بتحليل وتجهيز التشتت NP. لوصف حجم NP باستخدام دائرة الأراضي والمساحة، “الماصة؛” 100 ميكروليتر من تشتت NP في ومبومو زجاج وإضافة 900 ميكروليتر من المذيبات المستخدمة للحمام الطفايات. مزيج جيد من قبل بيبيتينج صعودا وهبوطاً أو بالانفعالات الخفيفة ومبومو. اتبع التعليمات برمجية لتحليل العينة.ملاحظة: كروسلينكينج مصادر القدرة النووية يمكن نوعيا تقييم بدائرة الأراضي والمساحة باستخدام مادة مذيبة جيدة مثل [دمس] أو dimethylformamide (DMF) ك DLS مادة20. سوف يحمل الجسيمات التي ستابلي كروسلينكيد دالة ترابط تلقائي في المذيب مع تغيير طفيف في حجم الجسيمات. تضخم الجسيمات كروسلينكيد سيئة ومعرض أ وظيفة ترابط تلقائي ضعف وتشتت قوة21. يمكنك بشكل اختياري إضافة قاعدة، مثل الأمونيا، محرك أيونى كومبليكسيشن وتعزيز كروسلينكينج في لب الجسيمات. بشكل اختياري، تعد حلاً 3.48 ملغ/مل من الأمونيا في الميثانول باستخدام جرافيميتريكالي حل هيدروكسيد الأمونيوم (عادة، الأمونيا % wt 30). إضافة 50 ميكروليتر (أي، مكافئات 0.6 فيما يتعلق بالمجموعات الحمضية في البوليمر) دروبويسي مع التحريك.ملاحظة: يمكن تعديل المكافئات إذا رغبت ذلك متفاوتة أما تركيز أو إضافة وحدة التخزين25. بشكل اختياري، السن لا يقل عن 30 دقيقة مع التحريك الخفيف كروسلينكينج إلى حدوث. عملية تشتت NP لإنتاج المجهرية الدقيقة أو المغلفة مصادر القدرة النووية كما هو موضح في الأدب19،،من2021. 3-تغليف أوفالبومين بالمقلوب لأمان استخدام μMIVM إعداد الحلول المذيبات وأنتيسولفينت. إعداد حل 50 ملغ/مل من أوفالبومين في المياه (“OVA”). إعداد 0.75 مل من محلول A في أنبوب الطرد مركزي 1.5 مل ميكروليتر 75 تمييع الحل البويضات مع مل 0.675 من [دمس] لإنشاء حل 5 ملغ/مل من البويضات في [دمس] الذي يحتوي على 10% من المياه من حيث الحجم. يخلط جيدا والطرد المركزي بإيجاز كما هو موضح سابقا.ملاحظة: راجع الخطوة 2.1.6 فيما يتعلق بالآثار والمياه. كما هو الحال في الأقسام السابقة، يمكن تغيير وحدات التخزين الحل أعلى أو لأسفل لتناسب الاحتياجات المادية. إعداد حل ب بتذويب استقرار كوبوليمر كتلة (أي، poly(styrene)-ب-بولي (حمض اﻷكريليك)، ملاحظة:ك 5-ب-الكمية4.8 ك) في [دمس] في 6 مغ/مل. المزيج جيدا، و sonicate إلى حل إذا لزم الأمر. “الماصة؛” مل 0.75 إلى 1.5 مل أنبوب الطرد مركزي. “الماصة؛” 0.75 مل THF (الحل ج) في أنبوب الطرد مركزي 1.5 مل. “الماصة؛” 1.85 مل كلوروفورم (د الحل) في قنينة زجاج التﻷلؤ. إعداد 60.0 مجم/مل كلوريد الكالسيوم ثنائي هيدرات كروسلينكير الحل في الميثانول. استخدام خلاط دوامة مزيج. إعداد 4.17 ملغ/مل محلول الأمونيا في الميثانول كما هو موضح في الخطوة 2.3.4. إضافة 5.25 مل كلوروفورم إلى أنبوب الطرد مركزي 15 مل كحمام الطفايات. وتعد الجمعية خلاط. جمع المتلقي السفلي، وخلط هندسة القرص والقرص العلوي ووجع المفك والدائري. انظر الشكل 2 التخطيطي للمكونات والمصطلحات الوقوف خلاط.ملاحظة: يمكن الاطلاع على البناء ميفم تفاصيل معلومات تكميلية (القسم 1)، وفي الأدب22. تتوفر ملفات CAD معلومات تكميلية ، وكذلك. المكان الدائري في الاخدود، ضمان أنه يناسب تماما وأنه لا توجد أي علامات على ارتداء أو الضرر.ملاحظة: عملية طبيعية ستؤدي إلى البالية أو تورم المذيبات سين بين عصابات. إذا ظهر الدائري ممدد أو مشوهة، تسمح للهواء الجاف بين عشية وضحاها قبل الاستخدام. في حالة عدم استعادة الشكل بين عشية وضحاها، التصرف الدائري. الاحتفاظ بمخزون كبير، هذا هو جزء للاستهلاك. محاذاة الثقوب القرص خلط مع أوتاد على القرص العلوي ودفع معا بعناية. ضمان أن لا يتشرد يا الدائري عن طريق التحقق من قطعتين الجلوس تدفق. عكس قطعتين وتجميعها يدوياً مع جهاز الاستقبال أسفل. التأكد من أن تركيب الأنابيب منفذ خففت ذلك لأنها لا تتداخل مع تشديد كاملة من القرص.ملاحظة: إذا كان تفكيك خيوط صيد خلال الجمعية العامة، بعناية، وتطبيق الأغذية أو الأدوية-الصف المضادة-اغتنام إلى خيوط لمنع جالينج. بعد تشديد اليدوي، تناسب وجع المفك إلى أوتاد القرص العلوي وتشديد الجمعية شكل مريح. ثم تشديد تركيب الأنابيب منفذ حتى أن يجلس بحزم ضد الوجه السفلي للهندسة خلط. التأكد من وجود تجهيزات حقنه على القرص العلوي دافئ. وضع خلاط مجمعة على الوقوف خلاط بحيث يمتد الأنبوب منفذ أسفل لوحة الدعم. دعم لوحة متحركة بحيث أنه تم تعليق الخروج من الطريق من مساحة العمل. بشكل اختياري، للتحقق من المحاذاة التوقف الميكانيكية، أولاً إرفاق المحاقن الزجاجية الفارغة إلى مداخل خلاط.ملاحظة: تتنوع الحجمي فلووراتيس استخدام محاقن أقطار مختلفة للبرميل، نظراً للحقن هي الاكتئاب في وقت واحد على نفس السرعة الخطية. يجب أن تكون هي نفسها لجميع المحاقن مرتفعات الرأسي الأولية والنهائية ويمكن ضبط استخدام مجموعة مسامير داعبت رمح المكبس22. توقف ميكانيكية ضمان عدم حدوث أضرار مفرطة للمحاقن الزجاجية. بشكل اختياري، أقل لوحة متنقلة حيث يتم يأتي للراحة على توقف الميكانيكية. التأكد من أنه قد تمت محاذاة هذه حيث أن اللوحة يأتي أيضا لبقية فورا قبل الاتصال المحاقن الفارغة (كما يتضح في الشكل 2). بشكل اختياري، ترخي بتوقف الميكانيكية وتغيير موضع، إذا لزم الأمر. إزالة المحاقن الزجاجية، وإعادة تعيين لوحة متحركة من الطريق.ملاحظة: لتشغيل مع الحقن البلاستيكية، توقف ميكانيكية غير مطلوبة. مكان حمام الطفايات المفتوحة أسفل الأنبوب منفذاً لجمع النفايات السائلة. رسم الحل A في محقن الغاز 1 مل باستخدام إبرة تلميح غير حادة. إزالة جميع فقاعات الهواء، والتخلص من الإبرة. رئيس الوزراء الحل إلى نهاية تركيب نظام المحاقن. كرر هذه العملية للحلول باء وجيم. رسم “د الحل” في محقن الغاز 2.5 مل باستخدام إبرة تلميح غير حادة. إزالة جميع فقاعات الهواء، والتخلص من الإبرة. رئيس الوزراء الحل إلى نهاية تركيب نظام المحاقن.ملاحظة: وحدات التخزين هذه تم تحديدها حيث مرتفعات المكبس حقنه الأولية هي نفسها. إذا تم تغيير وحدات التخزين، فإنها لا تزال يجب أن تستوفي هذا الشرط الارتفاع. تجميع المحاقن الأربعة على الخلاط بطريقة اتجاه عقارب الساعة حسب الترتيب الأبجدي. انظر الشكل 1 باء للمظهر النهائي والمحاقن التوجه التخطيطي.ملاحظة: تحقق من أن الارتفاع المحاقن لا يختلف كثيرا عن الآخرين، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها عند الحاجة. تنفيذ عملية خلاط والتنظيف. قبضة السكن تؤثر على كلا الجانبين من لوحة متحركة. لا تضع الأصابع على الوجه السفلي للإسكان لأن هذا يشكل خطرا قرصه ضد توقف الميكانيكية. انخفاض لوحة متحركة ببطء حيث أن ذلك هو يستريح بالتساوي لكن بالكاد لمس الحقن. بثبات وسلاسة كساد اللوحة، تهدف إلى إكمال العملية في حوالي 0.5-1 تيار s لهذه المجلدات22. إزالة وكاب حمام الطفايات الأنبوب الذي يحتوي الآن على تشتت NP. تتخذ في الخلاط مع المحاقن لا تزال تعلق باستمرار على حاوية نفايات. إزالة المحاقن، السماح لوحدة التخزين السطو التي تصب في الحاوية. تعقد الجمعية العامة خلاط رأسا على عقب وتفكيكه في خلاط استخدام وجع المفك. استخدام زجاجة رذاذ، شطف الأنبوب منفذاً مع ملليلتر العديد من المذيبات (مثل الأسيتون) وتجف بالهواء أو النتروجين. شطف الهندسة خلط مع مذيب جيد (مثلاً، منزوع الماء أو [دمس]) وشطف ثم مع الأسيتون باستخدام عدة ملليلتر من زجاجة رذاذ. الجافة مع تيار الهواء أو النتروجين. شطف يا الدائري في تيار مياه ولطخة الجافة. شطف القرص أعلى دقة مع عدة ملليلتر من الأسيتون باستخدام زجاجة المذيبات حتى نظيفة بصريا. جاف مع تيار الهواء أو النتروجين للسطح والتركيبات المحاقن. أشطف كل المحاقن مع عدة ملليلتر من مادة مذيبة جيدة (مثلاً، منزوع الماء أو الأسيتون) من زجاجة المذيبات. تنطبق شطف نهائي لمل عدة الأسيتون والهواء الجاف قبل الاستخدام التالي. إجراء تحليل ومرحلة ما بعد المعالجة. إضافة 50 ميكروليتر من كلوريد الكالسيوم ثنائي هيدرات الحل crosslinker dropwise أثناء التحريك في حوالي 75% الحد الأقصى للسرعة. إضافة 50 ميكروليتر من محلول الأمونيا دروبويسي مع التحريك بسرعة 75% كحد أقصى. العمر لمدة 30 دقيقة على الأقل. وصف حجم NP كما هو موضح في الخطوات 2.3.1 و 2.3.2. عملية تشتت NP لإنتاج المجهرية الدقيقة أو المغلفة مصادر القدرة النووية كما هو موضح في الأدب19،،من2021. 4-تعديلات للارتقاء بصياغة إعداد الحلول المذيبات وأنتيسولفينت كما هو موضح في الخطوات 1 أو 2 أو 3 في التكوين المطلوب وحجم كاف لحجم الصيغة المطلوبة. بشكل اختياري، إذا لزم الأمر، تنظيف وتعقيم في الخلاط في مكانها باستخدام بروتوكول مناسب قبل تشكيل الحزب الوطني.ملاحظة: يشطف متسلسلة 100 المركز الدولي للبطاطا والماء (للأس الهيدروجيني المحايدة)، CIP 200، والمياه (للأس الهيدروجيني المحايدة) ومذيب مناسب وقد استخدمت في الماضي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إرفاق فلاتر عقيمة لمداخل الخلاط في الحالات حيث يمنع حجم الجسيمات النهائية التعقيم عن طريق الترشيح. تحميل الحلول في المحاقن الغاز محكم لحجم مناسب وإرفاق أنابيب تترافلوروايثيلين (PTFE) مع محول نظام تركيبها في النهاية. رئيس الوزراء حلول نهاية الأنبوب يدوياً. تحميل الحقن في مضخة الحقن وإرفاقه الحقن مداخل خلاط CIJ أو ميفم، كما هو مطلوب.ملاحظة: بدلاً من ذلك، وحدات تحكم تدفق يمكن استخدام في مختبر أو نطاق تجريبي لتوفير قدرات أكبر حجم من مضخة الحقن. يتطلب نجاح عملية تدفق مستمر ويكفي ضغط الإفلات، مما يعني أن السفن المضغوط مع تدفق القياس على المنفذ باختيار أنسب للإنتاج على نطاق كبير. ضع وعاء جمع يحتوي على حمام الطفايات من حجم كاف، إذا لزم الأمر، تحت الأنابيب منفذ. تعيين معدلات التدفق الحجمي تتطابق مع تلك التي تحققت يدوياً (على سبيل المثال، عن 30-60 مل في الدقيقة الواحدة وتيار).ملاحظة: إذا كان استخدام CIJ، معدلات تدفق المضخة يجب أن تكون متطابقة. إذا كان استخدام ميفم، يمكن أن يكون مداخل مختلفة معدلات تدفق مختلفة. في نفس الوقت بدء المضخات. جمع حوالي 5-10 مل من النفايات السائلة كنفايات في قنينة صغيرة (هذا مجلد “بدء تشغيل”) ومن ثم تبدأ جمع في حمام الطفايات. تميز وعملية كما هو موضح في المقطع صياغة المقابلة المذكورة أعلاه.

Representative Results

فرز صياغات التي أرستها مع تزعمت سريعاً ويتطلب كميات صغيرة من المواد (بما يقارب 1-10 ملغ). تزعمت البروتوكول تغليف مسعور المركبات مثل فيتامين E (الخطوة 1) يؤدي تشتت NP مستقرة أو واضحة أو خفيفة براق. تشتت الضوء الحيوي (DLS) يوفر وسيلة قوية لوصف حجم الجسيمات. كما هو موضح في الشكل 3، تنتج العملية NPs مع polydispersity منخفضة على نحو قابل لإعادة الإنتاج. فهرس polydispersity النمطية (PDI) أقل من 0.20، مما يدل نسبيا مونوديسبيرسي السكان. يتم الحصول عليها من الدالة ترابط تلقائي حزب النضال الديمقراطي الإندونيسي وهو غالباً ما تنفذ في البرمجيات الصك. نسبة الثانية إلى اللحظة الأولى، حيث عموما الحصول على قيم 0.1 ل الجسيمات مونوديسبيرسي26. لفيتامين (ه) أربعة/PS-ب-أفادت شماعة صياغة replicates، القيمة 0.12 ± 0.02 وكان متوسط قطرها 107 ± 7 نانومتر. وذكر من نموذجي “مسفر” سبب الاكتئاب متفاوتة أما الحقن أو سرعة أبطأ من الاكتئاب أيضا في الشكل 3. بوليديسبيرسيتي لم تتأثر، ولكن كان الحجم أكبر قليلاً (135 نيوتن متر). بما في ذلك هذه العينة، المقاييس الجديدة لحجم الجسيمات 113 ± 14 نانومتر. نتائج اختل في فترات من الزمن حيث تحتوي الدائرة على نوع تيار واحد فقط. من المهم أن تيار كامل الخبرات بنفس عملية التاريخ وأحجام نسبية التيارات المائية والعضوية داخل الخلاط. دون عامل استقرار، وتنتج حلاً كامد مع المجاميع مرئية. الدالة DLS ترابط تلقائي لهذه العينة غير رتيبة ولا تسوس بسلاسة، كما رأينا في اقحم الرقم 3 . التحكم في حجم الجسيمات التي تزعمت يتجلى في الشكل 4، حيث تتراوح المبالغ النسبية للمواد الأساسية –1.8 ك في هذه الحالة – و PS-poly(styrene)ب-استقرار شماعة أسفرت عن أحجام الجسيمات التي تتراوح بين 49-152 نانومتر. وقد تولدت هذه أحجام الجسيمات مع تيارات THF التي تحتوي على تركيز شامل الكلي الأساسية واستقرار من 20 ملغ/مل، حيث كانت نسبة 25%، 50%، أو 75 في المائة من الكتلة المواد الأساسية poly(styrene). وكان دائماً بوليديسبيرسيتي من جسيمات نانوية أقل من 0.15. يمكن الاطلاع على مناقشة مستفيضة بشأن آثار المعلمة على حجم الجسيمات التي تزعمت تنتجها في الأدب10. يمكن ضبطها التحميل بالضغط المستمر حجم المذيبات ومتفاوتة الأحجام النسبية الحلول الأسهم الأساسية واستقرار. وبالمثل، يمكن أن تختلف التركيز الكلي الشامل بإعداد حلول الأسهم في قيم خلاف 10 ملغ/مل. تحت ظروف معينة، فمن الممكن لمراقبة سكان مذيل فارغة بواسطة DLS27. وهذا ليس لديه أي تأثير ضار عدا توسيع نطاق توزيع حجم الجسيمات المقيسة. عند الأحجام متشابهة، هذا قد تظهر كذروة واسع واحد بدلاً من اثنين من قمم منفصلة. يمكن أيضا استخدام خلاط CIJ نفس تغليف مجمعات ماء من إيفنب، كما يتجلى في الخطوة 2 من البروتوكول. الجسيمات المنتجة في صياغة المبلغ عنها هي حوالي 65 نانومتر مع بوليديسبيرسيتي منخفض من 0.08. توزيع حجم يتبين في الشكل 5A (خطوط متقطعة). أثر crosslinking بقايا حمض الكربوكسيلية PAA على استقرار الجسيمات ويتضح من تحليل DLS في مذيب قوي مثل [دمس]، كما هو موضح في الشكل 5 (ب). الدالة ترابط تلقائي للجسيمات كروسلينكيد جيدا يجب أن تبدأ قرب قيمة 1 وانخفاض حاد إلى 0 في وقت مميزة التي ترتبط بحجم الجسيمات (خط متصل). الجسيمات التي تضخم على نطاق واسع أو حل لا كروسلينكيد وإظهار ترابط تلقائي أدنى إشارة (الخط المنقط). إيفنب، تظهر التجارب الفاشلة بطرق مشابهة كما هو موضح تزعمت أعلاه. قد ينظر إليها تظهر المجاميع أو يمكن ملاحظة DLS ترابط تلقائي وظيفة سيئة. يمكن استخدامها في ميفم تزعمت أو إيفنب عند اثنين أو أكثر من تيارات مدخل مطلوبة بسبب قيود نظام مثل الذوبان أو عدم التوافق الكيميائي. ويرد في الشكل 2نسخة صغيرة الحجم من ميفم (μMIVM) مع موقفها خلاط. كما هو الحال مع CIJ، يمكن استخدام هذا خلاط لتغليف المركبات مسعور أو ماء22. في الخطوة 3، وصف بروتوكول للتغليف بروتين ماء، البويضات، من إيفنب. ويرد في الشكل 5A (خط متصل) توزيع حجم الجسيمات. هو الحجم حوالي 125 نانومتر مع PDI 0.16. بروتوكول عام لعملية ضخ حقنه في جداول أكبر تقدم في الخطوة 4. رقم 1: الجمعية خلاط والتدفق الداخلي نمط الخطط. يتم وضع خلاط الطائرات (CIJ) (A) التعدي المحصورة بالحقن المرفقة أعلاه حمام الطفايات. ليس في الصورة شريط ضجة في القنينة حمام الطفايات وصفيحة ضجة. هندسة خلط هو مبين في عرض موسع عرض مداخل تيار اثنين التي تؤثر في مركز الدائرة. (ب) مدخل متعدد دوامة خلاط (μMIVM) ويرد مع المحاقن الزجاجية والمتمركزة في الوقوف فوق حمام الطفايات. وقد تم اقتصاصها لوحة متحركة وتوقف الميكانيكية من الصورة. تعرض طريقة العرض الموسع الدائرة دوامة وقنوات مدخل تخطيطياً. (ج) التمثيل التخطيطي الأساسية-شل مصادر القدرة النووية التي تزعمت تنتجها. تتضمن الأساسية التي أرستها مجالات حمراء، تمثل العلاجية التي، جنبا إلى جنب مع كتلة البوليمر المطوية الزرقاء. كتلة البوليمر الصفراء تشكل طبقة فرشاة إضفاء الاستقرار الفراغية لمصادر القدرة النووية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم- رقم 2: μMIVM المصطلحات والمكونات للجمعية- ΜMIVM يتطلب موقفا خلاط لتمكين الاكتئاب موحدة من المحاقن الأربعة. وفي هذه الحالة، مرتفعات المكبس حقنه كل يجب موحدة لضمان خلط متسقة. يمكن أن تعمل بدلاً من ذلك استخدام المحاقن مضخات. ويرد موقف خلاط مع مكونات المسمى في الجانب الأيسر من هذا الرقم. على اليمين هو خلاط تفكيكها مع الدائري في مكان على القرص الهندسة خلط. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم- الشكل 3: الجسيمات حجم التوزيع للجسيمات النانوية البوليمرية التي تحتوي على مجموعة أساسية من فيتامين (ه) واستقر بها PS-ب-ربط- تشتت الضوء الحيوي (DLS) يوفر توزيع حجم كثافة المرجحة التي تشير إلى توزيع القطر NP. منحنيات متوسط ثلاث تحليلات لكل محاكمة، وقد تم ترتيبها لإنتاج مرتفعات الذروة القصوى متطابقة. Replicates الأربعة (خطوط متصلة) تشير إمكانية تكرار نتائج عالية للأسلوب (الانحراف المعياري = 7 نانومتر). كما شملت اختل ممثل (خط متقطع)، مثل سرعة أبطأ من المحاقن أو الاكتئاب متفاوتة من المحاقن اثنين، الذي ينتج قطرها الجسيمات أكبر. وكان الانحراف المعياري لحجم الحزب الوطني بما في ذلك اختل 14 شمال البحر الأبيض المتوسط. (داخلي) دون PS-ب-استقرار شماعة، تتشكل كبيرة الحجم ميكرون المجاميع (أو قطرات، وفي حالة نفط مثل فيتامين (ه)). يتم عرض الدالة DLS ترابط تلقائي لتشغيل دون استقرار (الخط المنقط) جنبا إلى جنب مع ترابط تلقائي ممثل من تكرار نانوحبيبات (خط متصل). وظيفة ترابط تلقائي يظهر عددا من الجداول الزمنية المميزة لنموذج التحكم، التي تشير إلى عدد سكان بوليديسبيرسي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم- الشكل 4: التحكم في حجم الجسيمات التي تزعمت عن طريق اختلاف نسب الأساسية المادية إلى استقرار نسبي- توزيع حجم كثافة المرجحة للصيغ الثلاث مع نواة poly(styrene) استقرت PS-ب-يصور الوتد. التركيز الشامل الكلي في THF 20 ملغ/مل وأنتيسولفينت المياه. تم إعداد الصياغات في خلاط CIJ. يتم سرد جزء كتلة تتألف من المواد الأساسية في وسيلة الإيضاح. على سبيل المثال، يتضمن العينة الأساسية 25% 5 ملغ/مل poly(styrene) و 15 ملغ/مل PS-ب-ربط. كانت أحجام متوسط 25% (خط متصل)، 50% (خط متقطع)، والشحنات الأساسية 75% (خط متقطع مختلطة) 49 نانومتر، 96 شمال البحر الأبيض المتوسط، و 152 نانومتر، على التوالي. وكانت كل حزب النضال الديمقراطي الإندونيسي قيم أقل من 0.15. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم- الرقم 5: توصيف NPs المقلوب المحرز في خلاط CIJ أو μMIVM- (A) DLS منحنيات هي متوسط ثلاث تحليلات لكل وضع. خط متقطع يبين توزيع حجم 3 جزيئات MD ك المحرز في خلاط CIJ بينما الخط الخالص هو توزيع حجم الجسيمات البويضات في μMIVM. يمكن تقييم (ب) قوة كروسلينكينج باستخدام [دمس] كمخفف دائرة الأراضي والمساحة. وظيفة ترابط تلقائي DLS يشير إلى قوة كروسلينكينج من خلال القيمة الأولى ترابط تلقائي ومراقبة انتقال نظيفة إلى قيمة صفر. خط متقطع يصور الدالة ترابط تلقائي لجسيمات مع كروسلينكير لا تظهر إشارة أولية ضعيفة ووقت اضمحلال واسعة. يصور الخط الخالص ترابط تلقائي بعد إضافة crosslinker قوية (في هذه الحالة، تيترايثيلينيبينتاميني)، مما يدل على قوة إشارة أولى ومقياس الوقت تسوس محددة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم- رقم 6: سوبيرساتوريشن، ق، كدالة لنسب خلط النسبي من المذيبات العضوية للمياه- (أ) مقارنة بين سوبيرساتوريشن يمكن بلوغه أعلى الببتيد بوسكاليد، ومبيدات الآفات، و (■) (○) ب، ببتيد نموذجي بقايا سبعة. الدفق الأساسي يحتوي على بوسكاليد بتركيز 230 ملغ/مل والببتيد ب في 200 ملغ/مل، تركزاتها التشبع. هناك سوبيرساتوريشن الحد أقصى الذي يعتمد على كل مكون نشط الصيدلانية (API)/المذيبات النظام. (ب) عندما يتم تقليل تركيز بوسكاليد في تيار العضوية ضعفا، الشروط التي تتحقق فيها سوبيرساتوريشن ونانوبريسيبيتيشن تصبح محدودة. وهذا الرقم هو طبع بإذن من السفير9. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Discussion

تغليف مسعور المركبات مثل فيتامين ه، كما هو الحال في الخطوة 1 من البروتوكول، وقد وصف بإسهاب9،،من1428. نسبيا تنتج جسيمات مونوديسبيرسي لأن مقياس الوقت للاختلاط أقصر من مقياس الوقت للتراكم والنمو من الجسيمات. على وجه التحديد، حل المذيبات/أنتيسولفينت المختلطة سرعة يصبح متجانسة، التي تمكن التنو تحدث في شكل موحد. وتوفر الجمعية كوبوليمر كتلة على سطح الجسيمات ثم الاستقرار الفراغية التي توقف نمو الجسيمات5. حيث خلط الوقت في قاعة (الاضطراب) دالة لمعدلات التدفق مدخل إلى CIJ أو ميفم، هناك معدل مدخل، الذي يحدث بعد الانتقال إلى خلط المضطربة، حيث حجم الجسيمات هو أساسا المستمر13. وهذا يوفر متانة إضافية لهذه العملية بعض دفعة لدفعة يمكن التغاضي عنه تباين في مدخل فلووراتي (أي، سرعة الاكتئاب المحاقن) دون تأثير كبير لحجم NP النهائي كما يتضح من الشكل 3. يمكن أن يؤدي مدخل أبطأ أو تفاوت سرعات الجسيمات الأكبر حجماً أو مزيد من توزيعات بوليديسبيرسي، كما رأينا على سبيل المثال اختل. كما مددت تزعمت لتغليف مجمعات ماء في جسيمات نانوية بعكس “نانوبريسيبيتيشن فلاش”. هذه مقلوب يمكن لجسيمات نانوية ثم استخدامها لإنشاء المجهرية الدقيقة أو تكون مغطاة بطبقة شماعة لإنشاء جسيمات نانوية التشتت المياه25. مبادئ الجمعية الأساسية لا تزال هي نفسها، على الرغم من أن هناك تعقيد وأضاف crosslinking لب الجسيمات. وهذا ضروري لتحقيق الاستقرار للجسيمات في بيئة مائية. بشكل عام، بنسبة 1:1 جنيهاً مقارنة بكتلة بولياسيد كافية، على الرغم من التفاعلات الأيونية يمكن أن تنهض بضبط الأس الهيدروجيني من خلال إضافة قاعدة19. في هذا البروتوكول، ووصف الخطوة العملية الأولى فقط بشكل مقلوب NPs.

بالإضافة إلى خلط سريع، صياغة الناجحة التي تزعمت أو إيفنب تقتصر على الحالات التي يمكن فيها عدة شروط التقى9،14. أولاً، كل تيار المدخلات يجب أن يكون الامتزاج. بينما المستحلبات وقد استخدمت لإنتاج مصادر القدرة النووية، وتزعمت يتطلب مرحلة حل موحد في الخلاط. ثانيا، يجب أن يكون العنصر الأساسي غير قابل للذوبان تقريبا في ظروف المذيبات في الخلاط (CIJ، خليط مناصفة من حيث الحجم) محرك التنو السريع. خلاف ذلك، سيظل الحاسوبية جزء كبير أو سوف يعجل بعد تخفيف المزيد مع أنتيسولفينت. يمكن تمكين ميفم ارتفاع محتوى أنتيسولفينت في قاعة خلط لمعالجة أوجه القصور الذوبان في المواد الأساسية. يكون من المفيد غالباً لإنشاء منحنيات سوبيرساتوريشن من بيانات الذوبان كدالة لتكوين المذيبات لتوجيه عملية تصميم9. ويبين الشكل 6 منحنيات تمثيلية المركبين. سوبيرساتوريشن منخفضة في ظروف الدائرة خلط تستحق العاملة في التراكيب المختلفة، عادة ما تستخدم في ميفم. سوبيرساتوريشن أعلى يفضل نويات العنصر الأساسي أكثر من نمو الجسيمات ولكن عدم تطابق في وقت التجميع من المواد الأساسية ويمكن أن يؤدي استقرار في مجاميع كبيرة العلاج. قد استعرض دعديو و Prud’homme تطبيق مثل هذه المنحنيات سوبيرساتوريشن في التفصيل9. وأخيراً، يجب حل BCP جزيئيا في تيار المذيبات وتيار أنتيسولفينت يجب أن تكون انتقائية لكتلة واحدة. يجب أن تكون BCP بما فيه الكفاية أمفيفيليك لتقديم كلا سولفوفوبيك قيادة فرقة من الكتلة المنهارة لترسيخ استقرار على سطح الجسيمات والكتلة ومذاوبة لإضفاء الاستقرار الفراغية للجسيمات. ويمكن استخدام المذيبات غير تلك الموصوفة في البروتوكول طالما أنها تفي هذه القيود.

الممارسة مع عملية الحقن اليدوي يمكن تحسين معدل نجاح أثناء الفحص. وكما لوحظ أعلاه، يعني العملية أعلاه الانتقال إلى ظروف خلط متجانسة، المضطرب أن يتم التسامح مع الاختلافات الصغيرة في معدل التدفق في عملية28. الارتقاء إلى نتائج التدفقات يحركها مضخة، وتسيطر عليها الكمبيوتر في تحقيق مكاسب أكبر في الاتساق نتيجة لمعدلات التدفق مدخل استنساخه. عند أي نقطة أثناء مرحلة ما بعد المعالجة للجسيمات، والفحص البصري أو تحليل DLS قد تشير إلى وجود المجاميع الكبيرة التي يمكن أن تكون بسبب عدم الاستقرار الغبار أو الجسيمات عرضية. عند الضرورة، يمكن تصفية التيار مع حجم مسام عامل تصفية مناسب. نظراً لغياب المجاميع، وجدنا أن أقل من 5% كتلة يضيع عادة عند تصفية جسيمات نانوية المغلفة الوتد إذا كان حجم تصفية الاسمية أكبر من توزيع حجم الجسيمات. عند تصفية المجاميع، تصميم تجريبية للكتلة المفقودة أثناء العملية ضروري. التحديد الكمي لفقدان الكتلة يمكن القيام بإحدى طريقتين. مجموع المواد الصلبة الكتلة في حجم معين يمكن تحديده من خلال تحليل ثيرموجرافيميتريك قبل وبعد الترشيح لتحديد مدى التغير (انظر معلومات تكميلية القسم 2). بدلاً من ذلك، يمكن المستردة (مثلاً، التي lyophilization) الجسيمات والمذاب في مذيب جيد. ثم يمكن مباشرة قياس تركيز المواد الأساسية بأسلوب مناسب مثل الأشعة فوق البنفسجية-مرئية كانت أو اللوني.

تزعمت، يجب إزالة بقايا المجلد 10% العضوية المذيب (مثلاً، THF) من تشتت مائي. يمكن أن يتم ذلك بالتقطير بالتبخر14،29أو غسيل الكلي30تدفق عرضية الترشيح31،32. يتم وصف الاعتبارات العملية لكل خطوة من خطوات التجهيز في الاستشهادات قدمت. للغسيل الكلوي، هي الأغشية نموذجي كاتشين 3.5 أو 6-8 قطع كاتشين، على الرغم من أن تتوفر خيارات أكبر. قطع هذا الوزن الجزيئي غير كافية لإزالة المذيبات عندما دياليزيد على 24 ساعة باستخدام العديد من التغييرات حمام. استخدام الترشيح تدفق عرضية يستتبع بعض عملية التنمية كما يجب الحرص على تجنب حمل التجميع بسبب الاستقطاب تركز على سطح الغشاء. وقد وجدنا أن الحد من تكوين المذيبات العضوية أدناه قيمة تعتمد على النظام، وعادة 2-10 المجلد %، يلغي التراكم على سطح الغشاء. بعد المعالجة، يتم تحديد تركيز جسيمات نانوية سهولة بتحليل ثيرموجرافيميتريك (انظر معلومات تكميلية القسم 2). من المستحسن غالباً نقل أو تخزين الجسيمات بشكل مستقر جداً. يمكن ببساطة أن تجمد تشتت مائي سريعاً باستخدام خليط الثلج الجاف/الأسيتون وثم تخزينها في-80 درجة مئوية. وبدلاً من ذلك، يمكن الحصول على ليوفيليزيشن33،34 المساحيق الجافة أو رذاذ تجفيف24. وكثيراً ما يجب أن يضاف كريوبروتيكتانت للحد من التراكم نانوحبيبات أثناء التجميد أو التجفيف. السكريات (سكروز، تريهالوسي، إلخ) أو poly(ethylene glycol) أو سيكلوديكسترينس يمكن أن يكون صاحبها لفعالية أكثر من مجموعة من تركيزات رصد حجم DLS35،،من3637، 38. غالباً ما ترتبط NP الاستقرار المشاكل الشائعة أثناء معالجة لفصل الذوبان أو المرحلة في صميم أسفر عن إعادة ترتيب نحو حالة الطاقة أقل تحت الظروف حيث يتم زيادة التنقل. يمكن أن يساعد استخدام المواد الأساسية المشتركة، ومثبتات بديلة، أو تكوين الحل الخارجي تعديل تحسين الاستقرار14،،من1617،،من3940، 41.

وكما لوحظ أعلاه، تمكن ميفم ارتفاع محتوى أنتيسولفينت في قاعة خلط عند الحاجة إليها لتحقيق سوبيرساتوريشن عالية. يمكنك أيضا السماح للفصل المادي بين الأنواع إلى اثنين أو أكثر من تيارات عندما القيود مفاعليه أو الذوبان في الطلب عليه. على سبيل مثال هو تشكيل زين استقرت البروتين جسيمات نانوية من المضادات الحيوية كلوفازيميني24. يتم عرض كلوفازيميني مسعور في تيار الأسيتون؛ هو عرض زين في تيار مائي ethanolic 60 في المائة؛ يتم إحضارها الكازين، الذي المجمعات مع زين، مع تيار مائي المخزن مؤقت، وتيار الرابع هو المخزن المؤقت الإضافي لزيادة نسبة المياه إلى الإيثانول والاسيتون. اثنان تيارات المذيبات مطلوبة منذ كلوفازيميني وزين غير قابل للذوبان في المذيبات شائعة. هذه العملية لا يمكن إنجازه في خلاط CIJ جيت اثنين. كما يوضح هذا صياغة استقرت البروتين أن تزعمت لا يقتصر على مثبتات BCP. تم إنتاج جزيئات يانوس دون استقرار42 وثبتت طائفة من مثبتات منخفضة التكلفة لتطبيقات الشفوي24. جدير بالذكر أن البوليمرات الإسهامية مثل ميثيلسيلولوسي هيدروكسيبروبيل يمكن أن تستخدم بدلاً من كتلة البوليمرات الإسهامية24. يمكن أن المواد الأساسية مسعور أكثر عدد من التقنيات. طبق الاقتران أيون مسعور لتغليف مجموعة واسعة من المركبات التي لها القابلية للذوبان في المتوسط43،،من4445. برودروجس مسعور جداً قد تم إنشاؤها وتغليفها ثم46. وقد تم تغليف الأحماض النووية عن طريق complexation مع الدهون الموجبة47. الأهم من ذلك، أظهرت هذه الدراسات التي يمكن أن تنتج تزعمت مجموعة من الجسيمات كيمياء السطحية. وقد استخدمت مثبتات علاوة على ذلك، المختلطة التي تحتوي على جزء صغير من BCP تم تعديله مع يجند استهداف في نهاية سلسلة. وهذا يتيح دقة السيطرة على محتوى يجند على السطح منذ23،تكوين دفق الإدخال48يعكس تكوين الجسيمات. وبالمثل، فمن الممكن لدمج العديد من المكونات الأساسية، وكذلك، بما في ذلك الأصباغ وجسيمات نانوية غير العضوية3،8.

نانوبريسيبيتيشن فلاش نهج قابلة للتطوير للجسيمات النانوية البوليمرية تتألف من مسعور أو نواة ماء. إذا استوفيت المعايير المذكورة أعلاه، عموما ما يزيد على 95% المواد الأساسية التي يتم تغليف في جزء كتلة عالية في الجسيمات. وأجريت مقياس مقاعد البدلاء، تتطلب ملليغرام عدد قليل من المواد وحوالي 0.5 مل في كل تيار مدخل الأمثلة الثلاثة المعروضة هنا. وهذا يسمح للفحص السريع للجسيمات الظروف لتحسين صياغة. الارتقاء بتركيبات تؤدي إلى أحجام الدفعة الكبيرة هو مسألة تشغيل العملية لفترة أطول، مما يمكن تحقيقه من خلال استخدام المحاقن مضخات أو وحدات التحكم بتدفق سهولة. على النقيض من ذلك، الارتقاء بالجملة بالإضافة نانوبريسيبيتيشن تحديات موثقة توثيقاً جيدا في الحفاظ على ميكروميكسينج كافية عند نقطة الإضافة والمحاسبة لتأثير تغيير السفينة الهندسة49. هذا يشكل عائقا كبيرا، نظراً لأنها حيوية لتصنيع الجزيئات بطريقة متسقة لتلبية متطلبات إدارة الأغذية والعقاقير50. يمكن أيضا أن تنتج جسيمات نانوية موحدة، واستنساخه تقنيات ميكروفلويديكس، ولكن فقط تمكين الإنتاج في نطاق مليغرام. على سبيل المثال، كارنيك وآخرون عن معدلات الإنتاج من 0.25 مغ/دقيقة لإطلاق سراح المخدرات دراسة51. عادة يستلزم مواصلة الارتقاء بالموازاة في رأس المال عالية التكلفة12. تزعمت، مع أنها واضحة لإنتاج 1 غرام من جسيمات نانوية في 600 ملغ/دقيقة مع مضخة الحقن وتجهيزات قليلة للاتصال بمداخل خلاط. ونتيجة لذلك، تزعمت يمثل أداة فحص موجوداً على نطاق مختبر، فضلا عن اتباع نهج قابلة للإنتاج التي أرستها لأعمال متعدية الجنسيات.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

هذا العمل كانت مدعومة بتمويل من علوم الحياة أوبتيميوس والمؤسسة الوطنية للعلوم (كبة 1605816)، ومشروع القانون ووميليندا غيتس (BMGF، OPP1150755) والوطنية العلم مؤسسة الدراسات العليا البحوث الزمالة (DGE-1656466) منحت إلى K.D.R.

Materials

Confined Impinging Jets Mixer NA NA See supplemental information for engineering drawings. Review text for new mixer validation
Luer fitting Idex Health & Science P-604 Assemble on CIJ or MIVM mixer inlet with corresponding threads
Plug fitting Idex Health & Science P-309 Assemble on CIJ mixer sides (seal access point from drilling)
Outlet fitting – CIJ Idex Health & Science P-205 Assemble with ferrule and tubing on CIJ chamber outlet
Outlet ferrule – CIJ Idex Health & Science P-200 Assemble with outlet fitting (large end flush with tubing)
Outlet tubing – CIJ Idex Health & Science 1517 Use tubing cutter for clean ends. Ensure extra tubing doesn't protrodue into mixing chamber
Tetrahydrofuran (THF) Fisher Scientific T425-4 Use stabilizer-free THF to avoid solubility limits of BHT. Peroxides may interfere in some applications.
Norm-ject syringe (3 ml) VWR 53548-017
Vitamin E (α-tocopherol) Sigma-Aldrich 90669-50G-F Store cold
poly(styrene-b-ethylene glycol), PS1.6k-b-PEG5k Polymer Source P13141-SEO Other block sizes acceptable depending on application
poly(styrene)1.8k Polymer Source P2275-S Example hydrophobic core material
Scintillation vial DWK Lifesciences 74504-20
Luer-slip plastic syringes, 1ml (100 pk) National S7510-1
Maltodextrin DE 4-7 Sigma-Aldrich 419672-100G
poly(styrene-b-acrylic acid), PS5k-b-PAA4.8k Polymer Source P5917-SAA Other block sizes acceptable depending on application
Dimethyl Sulfoxide (DMSO) Fisher Scientific D159-4
Calcium chloride dihdyrate Sigma-Aldrich 223506-25G Hygroscopic.
Methanol Fisher Scientific A452-4
Ammonium Hydroxide Fisher Scientific AC423300250
Albumin from chicken egg white (Ovalbumin, OVA) Sigma-Aldrich A5503-1G
Multi-Inlet Vortex Mixer NA NA See supplemental information for engineering drawings. Review text for new mixer validation
Outlet fitting – MIVM Idex Health & Science P-942 Combination with ferrule
Outlet tubing – MIVM NA NA Fit to ferrule ID.
O-ring (MIVM) C.E. Conover MM1.5 35.50 V75 Order bulk – consumable part. Ensure solvent compatibility if using an alternative source.
Mixer stand NA NA See Markwalter & Prud'homme for design.17
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bobo, D., Robinson, K. J., Islam, J., Thurecht, K. J., Corrie, S. R. Nanoparticle-Based Medicines: A Review of FDA-Approved Materials and Clinical Trials to Date. Pharmaceutical Research. 33 (10), 2373-2387 (2016).
  2. D’Mello, S. R., et al. The evolving landscape of drug products containing nanomaterials in the United States. Nature Nanotechnology. 12 (6), 523-529 (2017).
  3. Gindy, M. E., Prud’homme, R. K. Multifunctional nanoparticles for imaging, delivery and targeting in cancer therapy. Expert Opinion on Drug Delivery. 6 (8), 865-878 (2009).
  4. Chen, G., Roy, I., Yang, C., Prasad, P. N. Nanochemistry and Nanomedicine for Nanoparticle-based Diagnostics and Therapy. Chemical Reviews. 116 (5), 2826-2885 (2016).
  5. Johnson, B. K., Prud’homme, R. K. Mechanism for Rapid Self-Assembly of Block Copolymer Nanoparticles. Physical Review Letters. 91 (11), 118302-118302 (2003).
  6. Schubert, S., Delaney, J. J. T., Schubert, U. S. Nanoprecipitation and nanoformulation of polymers: from history to powerful possibilities beyond poly(lactic acid). Soft Matter. 7 (5), 1581-1588 (2011).
  7. Lebouille, J. G. J. L., Stepanyan, R., Slot, J. J. M., Cohen Stuart, M. A., Tuinier, R. Nanoprecipitation of polymers in a bad solvent. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. , 225-235 (2013).
  8. Akbulut, M., et al. Generic method of preparing multifunctional fluorescent nanoparticles using flash nanoPrecipitation. Advanced Functional Materials. 19 (5), 718-725 (2009).
  9. D’Addio, S. M., Prud’homme, R. K. Controlling drug nanoparticle formation by rapid precipitation. Advanced Drug Delivery Reviews. 63 (6), 417-426 (2011).
  10. Pagels, R. F., Edelstein, J., Tang, C., Prud’homme, R. K. Controlling and Predicting Nanoparticle Formation by Block Copolymer Directed Rapid Precipitations. Nano Letters. 18 (2), 1139-1144 (2018).
  11. Ding, S., Anton, N., Vandamme, T. F., Serra, C. A. Microfluidic nanoprecipitation systems for preparing pure drug or polymeric drug loaded nanoparticles: an overview. Expert Opinion on Drug Delivery. 13 (10), 1447-1460 (2016).
  12. Valencia, P. M., Farokhzad, O. C., Karnik, R., Langer, R. Microfluidic technologies for accelerating the clinical translation of nanoparticles. Nature Nanotechnology. 7 (10), 623-629 (2012).
  13. Johnson, B. K., Prud’homme, R. K. Chemical processing and micromixing in confined impinging jets. AIChE Journal. 49 (9), 2264-2282 (2003).
  14. Saad, W. S., Prud’homme, R. K. Principles of nanoparticle formation by flash nanoprecipitation. Nano Today. 11 (2), 212-227 (2016).
  15. Han, J., et al. A simple confined impingement jets mixer for flash nanoprecipitation. Journal of Pharmaceutical Sciences. 101 (10), 4018-4023 (2012).
  16. Kumar, V., Wang, L., Riebe, M., Tung, H. H., Prud’homme, R. K. Formulation and stability of itraconazole and odanacatib nanoparticles: Governing physical parameters. Molecular Pharmaceutics. 6 (4), 1118-1124 (2009).
  17. Liu, Y., Kathan, K., Saad, W., Prud’homme, R. K. Ostwald Ripening of β -Carotene Nanoparticles. Physical Review Letters. 98 (3), 036102-036102 (2007).
  18. Liu, Y., Cheng, C., Liu, Y., Prud’homme, R. K., Fox, R. O. Mixing in a multi-inlet vortex mixer (MIVM) for flash nano-precipitation. Chemical Engineering Science. 63, 2829-2842 (2008).
  19. Pagels, R. F., Prud’homme, R. K. Polymeric nanoparticles and microparticles for the delivery of peptides, biologics, and soluble therapeutics. Journal of Controlled Release. 219, 519-535 (2015).
  20. Pagels, R. F., Prud'homme, R. K. Ch. 11. Control of Amphiphile Self-Assembling at the Molecular Level: Supra-Molecular Assemblies with Tuned Physicochemical Properties for Delivery Applications Vol. 1271 ACS Symposium Series. , 249-274 (2017).
  21. Markwalter, C. E., Prud’homme, R. K. Ch. 12. Control of Amphiphile Self-Assembling at the Molecular Level: Supra-Molecular Assemblies with Tuned Physicochemical Properties for Delivery Applications Vol. 1271 ACS Symposium Series. , 275-296 (2017).
  22. Markwalter, C. E., Prud’homme, R. K. Design of a Small-Scale Multi-Inlet Vortex Mixer for Scalable Nanoparticle Production and Application to the Encapsulation of Biologics by Inverse Flash NanoPrecipitation. Journal of Pharmaceutical Sciences. 107 (9), 2465-2471 (2018).
  23. Gindy, M. E., Ji, S., Hoye, T. R., Panagiotopoulos, A. Z., Prud’Homme, R. K. Preparation of poly(ethylene glycol) protected nanoparticles with variable bioconjugate ligand density. Biomacromolecules. 9 (10), 2705-2711 (2008).
  24. Zhang, Y., et al. Design and Solidification of Fast-Releasing Clofazimine Nanoparticles for Treatment of Cryptosporidiosis. Molecular Pharmaceutics. 14 (10), 3480-3488 (2017).
  25. Pagels, R. F. . Polymeric Nanoparticles and Microparticles for the Delivery of Hydrophobic and Hydrophilic Therapeutics. , (2018).
  26. Frisken, B. J. Revisiting the method of cumulants for the analysis of dynamic light-scattering data. Applied Optics. 40 (24), 4087-4091 (2001).
  27. Budijono, S. J., Russ, B., Saad, W., Adamson, D. H., Prud’homme, R. K. Block copolymer surface coverage on nanoparticles. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 360 (1-3), 105-110 (2010).
  28. Johnson, B. K., Prud’homme, R. K. Flash NanoPrecipitation of Organic Actives and Block Copolymers using a Confined Impinging Jets Mixer. Australia Journal of Chemistry. 56, 1021-1024 (2003).
  29. Kumar, V., Prud’homme, R. K. Nanoparticle stability: Processing pathways for solvent removal. Chemical Engineering Science. 64 (6), 1358-1361 (2009).
  30. Shi, L., Shan, J., Ju, Y., Aikens, P., Prud’homme, R. K. Nanoparticles as delivery vehicles for sunscreen agents. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. , 122-129 (2012).
  31. Dalwadi, G., Benson, H. A. E., Chen, Y. Comparison of Diafiltration and Tangential Flow Filtration for Purification of Nanoparticle Suspensions. Pharmaceutical Research. 22 (12), 2152-2162 (2005).
  32. Pansare, V. J., Tien, D., Thoniyot, P., Prud’homme, R. K. Ultrafiltration of nanoparticle colloids. Journal of Membrane Science. 538, 41-49 (2017).
  33. D’Addio, S. M., et al. Novel Method for Concentrating and Drying Polymeric Nanoparticles: Hydrogen Bonding Coacervate Precipitation. Molecular Pharmaceutics. 7 (2), 557-564 (2010).
  34. Abdelwahed, W., Degobert, G., Stainmesse, S., Fessi, H. Freeze-drying of nanoparticles: Formulation, process and storage considerations. Advanced Drug Delivery Reviews. 58 (15), 1688-1713 (2006).
  35. Correa, S., et al. Highly Scalable, Closed-Loop Synthesis of Drug-Loaded, Layer-by-Layer Nanoparticles. Advanced Functional Materials. 26 (7), 991-1003 (2016).
  36. Figueroa, C. . Engineering Nanoparticles for Pharmaceutical Applications: Formulation and Freeze-drying Techniques. , (2014).
  37. Harada, A., Li, J., Kamachi, M. Preparation and properties of inclusion complexes of polyethylene glycol with alpha-cyclodextrin. Macromolecules. 26 (21), 5698-5703 (1993).
  38. Troiano, G., Song, Y. -. H., Zale, S., Wright, J., Van Geen Hoven, C. Stable Formulations for Lyophilizing Therapeutic Particles. United States patent. , (2013).
  39. Kumar, V., Adamson, D. H., Prud’homme, R. K. Fluorescent polymeric nanoparticles: Aggregation and phase behavior of pyrene and amphotericin B molecules in nanoparticle cores. Small. 6 (24), 2907-2914 (2010).
  40. Budijono, S. J., et al. Synthesis of stable block-copolymer-protected NaYF4:Yb3+, Er3+up-converting phosphor nanoparticles. Chemistry of Materials. 22 (2), 311-318 (2010).
  41. Chen, T., et al. Protected peptide nanoparticles: Experiments and brownian dynamics simulations of the energetics of assembly. Nano Letters. 9 (6), 2218-2222 (2009).
  42. Sosa, C., et al. Soft Multifaced and Patchy Colloids by Constrained Volume Self-Assembly. Macromolecules. 49 (9), 3580-3585 (2016).
  43. Pinkerton, N. M., et al. Formation of stable nanocarriers by in situ ion pairing during block-copolymer-directed rapid precipitation. Molecular Pharmaceutics. 10 (1), 319-328 (2013).
  44. Lu, H. D., Rummaneethorn, P., Ristroph, K. D., Prud’homme, R. K. Hydrophobic Ion Pairing of Peptide Antibiotics for Processing into Controlled Release Nanocarrier Formulations. Molecular Pharmaceutics. 15 (1), 216-225 (2018).
  45. Lu, H. D., et al. Encapsulation of OZ439 into Nanoparticles for Supersaturated Drug Release in Oral Malaria Therapy. ACS Infectious Diseases. 4 (6), 970-979 (2018).
  46. Ansell, S. M., et al. Modulating the Therapeutic Activity of Nanoparticle Delivered Paclitaxel by Manipulating the Hydrophobicity of Prodrug Conjugates. Journal of Medicinal Chemistry. 51 (11), 3288-3296 (2008).
  47. Gindy, M. E., et al. Mechanism of macromolecular structure evolution in self-assembled lipid nanoparticles for siRNA delivery. Langmuir. 30 (16), 4613-4622 (2014).
  48. D’Addio, S. M., et al. Optimization of cell receptor-specific targeting through multivalent surface decoration of polymeric nanocarriers. Journal of Controlled Release. 168 (1), 41-49 (2013).
  49. . . Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. , 19-20 (2007).
  50. Torrice, M. Does nanomedicine have a delivery problem?. ACS Central Science. 2 (7), 434-437 (2016).
  51. Karnik, R., et al. Microfluidic Platform for Controlled Synthesis of Polymeric Nanoparticles. Nano Letters. 8 (9), 2906-2912 (2008).

Tags

Flash NanoprecipitationIFNPInverse Flash NanoprecipitationPolymeric NanoparticlesHydrophobic CompoundsHydrophilic CompoundsCIJ MixerSyringe PumpsAnti-solventQuench BathVitamin EBlock Copolymer Stabilizer

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Markwalter, C. E., Pagels, R. F., Wilson, B. K., Ristroph, K. D., Prud’homme, R. K. Flash NanoPrecipitation for the Encapsulation of Hydrophobic and Hydrophilic Compounds in Polymeric Nanoparticles. J. Vis. Exp. (143), e58757, doi:10.3791/58757 (2019).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image