Hielscher ultragarso technologijos

Ultragarsinis gydymas nanodalelių farmacijos

Ultragarso yra naujoviška technologija, kuri yra naudojama sėkmingai sonochemical Sintezę, deagglomeracija, Dispersija, Emulsuojantis, functionalization ir aktyvuoti dalelių. Ypač nanotechnologijoje ultragarsu galima sukurti nanodydžio medžiagų sintezės ir perdirbimo tikslus. Kadangi nanotechnologijos įgijo šį išskirtinį mokslinį interesą, nano dydžio dalelės yra naudojamos nepaprastai daug mokslo ir pramonės srityse. Farmacijos filialas atrado didelį potencialą šios lanksčios ir kintamos medžiagos, taip pat. Todėl nanodalelės yra įtrauktos į įvairias funkcines taikomąsias programas farmacijos pramonėje, tai yra:

  • narkotikų pristatymas (vežėjas)
  • diagnostiniai produktai
  • produktų pakuotės
  • biologinio žymens aptikimas

Nanomedžiagos farmacijoje

Ypač, vaistų pristatymas per nanodalelių jau yra įrodytas būdas aktyviam agentams, kurie buvo sušerti prieš geriamąjį ar injekcinį vaistą, tiekti. (2008) Nano suformuluoti vaistai gali būti dozuojamas ir pristatyti daug efektyviau, kaip nauji metodai atidaryti visiškai naujų būdų, kaip gydymo. Ši didelio potencialo technologija padeda tiekti vaistus, šilumą ar kitas veikliąsias medžiagas specifinėms ląstelėms, t. y. sergančioms ląstelėms. Šiuo tiesioginiu narkotikų pristatymu, sveikos ląstelės yra nepakitę dėl vaisto poveikio. Vienas laukas, kad nano-suformuluoti narkotikai jau rodo savo perspektyvus rezultatai vėžio gydymo. Be vėžio gydymo jis yra didelis privalumas nano dydžio medžiagų, kad didelės dozės narkotikų molekulių gali būti pristatytas tiesiai į naviko ląstelių maksimalų poveikį, tuo pačiu sumažinant šalutinį poveikį kitiems organams. (Liu et al. 2008) Šis pranašumas sukelia nano dydžio, kad dalelės gali praeiti ląstelių sienelių ir membranų ir išlaisvinti vaisto aktyvių agentų tiesiogiai tikslinių ląstelių.

Nanomedžiagų perdirbimas

Kadangi nanomedžiagos apibrėžiamos kaip dalelės, kurių matmuo mažesnis kaip 100 nm, tai reiškia, kad šių medžiagų gamyba ir perdirbimas reikalauja didesnių pastangų.
Formuoti ir apdoroti nanodalelių, aglomeratų turi būti sugadintas ir sukibimo pajėgos turi būti įveiktos. Ultragarsinė kavitacija yra gerai žinoma technologija, skirta deaglomeruoti ir išsklaidyti nanomedžiagas. Nanomedžiagų ir formų įvairovė atveria daugialypį pokyčių farmacijos mokslinių tyrimų. anglies nanovamzdeliai (CNTs) turi didelį vidinį tūrį, kuris leidžia daugiau narkotikų molekulių turi būti apsuotos, ir jie turi skirtingus vidinius ir išorinius paviršius functionalization. (Hilder et al. 2008) Iki to, CNTs gali atlikti įvairių molekulių, tokių kaip aktyvūs agentai, DNR, baltymai, peptidai, orientacija ligandų ir tt į ląsteles. CNTs buvo pripažintos kaip esmingiausios nanomedžiagos ir įgijo vienos iš aktyviausių nanomokslo ir nanotechnologijų sričių statusą. MWCNT sudaro 2 – 30 koncentrinių grafitų sluoksnių, kurių skersmuo svyruoja nuo 10 iki 50 nm ir ilgis didesnis kaip 10 μm. Kita vertus, SWCNT yra daug plonesnis, skersmuo svyruoja nuo 1,0 iki 1,4 nm. (Ingrida 2008) Nanodalelės, taip pat nanovamslai gali patekti į ląsteles ir gali būti visiškai jų imamasi. Ypač funtionalized Carbon Nanovamsu (f-CNTs) yra žinoma, kad padidinti tirpumą ir leidžia veiksmingai naviko orientacijos. Tuo, f-CNTs, SWNTs ir MWNTs negali būti citotoksinių (= toksiška ląstelių) ir pakeisti imuninės sistemos funkciją. Pavyzdžiui Viensieniai anglies nanovamsu Didelio grynumo (SWCNTs) gali būti gaminamas sonochemical būdu: didelio grynumo SWCNTs galima gauti skystame tirpale, soninių silicio miltelių 20 min. esant kambario temperatūrai ir aplinkos slėgiui. (Ingrida 2005)

Sonochemiškai paruošti viensieniai anglies nanovamstukai (SWNTs/SWCNTs)

Pav. 1: sonochemical gamybos SWCNTs. silicio milteliai feroceno-ksileno mišinio tirpale buvo sunaikintos Ultragarsas 20 min. kambario temperatūroje ir esant aplinkos slėgiui. Ardymo ultragarsu gaminamas didelio grynumo SWCNTS dėl silicio miltelių paviršiaus. (Jeong et al. 2004)

Functionalized anglies Nanovamsu (f-CNTs) taip pat gali veikti kaip vakcinos pristatymo sistemos. Pagrindinė koncepcija yra susieti antigeną su anglies nanovamskų išlaikant savo raumeningumo, taip, skatinantys antikūnų atsaką su teise specifiškumas.
Keramikiniai nanodalelės, t.y. išvestos iš Silicio dioksidas, Titania arba aliuminio oksido, funkcija akinga dalelių paviršius, kad daro juos idealus narkotikų vežėjas.

Ultragarso sintezė ir kritulių nanodalelių

Nanodalelės gali būti generuojamos iš apačios į viršų sintezės arba kritulių. Sonokinezija yra vienas iš pirmųjų metodų, naudojamų ruošiant nanosize junginių. Suslick savo originalaus darbo, sunaikintos Ultragarsas FE (CO) 5 arba kaip tvarkingas skystis arba deaclin tirpalu ir gauti 10-20nm dydžio amorfinių geležies nanodalelių. Paprastai, supersaturated mišinys pradeda formuoti kietųjų dalelių iš labai koncentruotos medžiagos. Ultragarsu pagerina maišymo iš anksto pirmtakų ir padidina masinio perdavimo dalelių paviršiumi. Tai veda prie mažesnių dalelių dydžio ir didesnio vienodumo.

Ultragarso homogenizatoriai leidžia veiksmingai išsklaidyti, deagglomeration ir mfunctionalization nano medžiagų.

Pic. 1: Hielscher ' s lab prietaisas UP50H dėl nedidelių kiekių ardymo ultragarsu, pvz., išsklaidyti MWNTs.

Ultragarso functionalization nanodalelės

Norint gauti su specifinėmis savybėmis ir funkcijomis nanodaleles, dalelių paviršius turi būti pakeistas. Įvairios nanosistemos, tokios kaip polimerinės nanodalelės, liposomos, dendrimeriai, anglies nanovamskai, kvantiniai taškai ir t.t., gali būti sėkmingai funkcionalizuotos veiksmingam farmacinių vaistų vartojimui.
Siekiant functionalize visą paviršių kiekvienos atskiros dalelės, geras dispersijos metodas yra būtinas. Kai išsibarsčiusios, dalelės paprastai supa sluoksnis molekulių traukia dalelių paviršiumi. Kad naujų funkcinių grupių patekti į dalelių paviršiumi, šis sluoksnio sluoksnis turi būti suskaidytas arba pašalintas. Skysčių purkštukai, atsirandantys iš Ultragarsinė kavitacija gali pasiekti greitį iki 1000km/val. Šis stresas padeda įveikti pritraukimo jėgų ir atlieka funkcinių molekulių dalelių paviršiaus. Be sonochemistry, šis poveikis yra naudojamas siekiant pagerinti išsibarsčiusios katalizatoriai efektyvumą.

Praktinis pavyzdys:

Ultragarso functionalization SWCNTs pagal PL-PEG: Zeineldin et al. (2009) parodė, kad vienos sienos anglies nanovamzdės (SWNTs) ultragarsu su fosfolipidų-polietileno glikolio (PL-PEG) fragmentus ji, taip kištis į gebėjimas blokuoti nespecifinį įsisavinimą ląstelėse. Tačiau nefragmentuota PL-PEG skatina specifinę tikslinių SWNTs ląstelių įsisavinimą į dvi atskiras receptorių grupes, išreikštas vėžio ląstelėmis. Ultragarsinis gydymas PL-PEG buvimas yra bendras metodas, naudojamas išsklaidyti ar functionalize anglies nanovamzų ir PEG vientisumą svarbu skatinti konkrečių ląstelių įsisavinimą ligand-functionalized nanovamzdos. Kadangi fragmentacija yra tikėtina pasekmė ultragarsu, technika paprastai naudojamas išsklaidyti SWNTs, tai gal dėl tam tikrų programų, tokių kaip narkotikų pristatymo susirūpinimą.

Ultragarso išsklaidyti įrangą, pavyzdžiui, ultrasonicator UP400S yra puiki priemonė išsklaidyti ir FRAGMENTINėS SWCNTs siekiant parengti farmacijos medžiagų.

2 pav.: SWCNTs ultragarso dispersija su PL-PEG (Zeineldin et al. 2009)

Ultragarsinis liposomų formavimas

Kitas sėkmingas ultragarso taikymas yra liposomų ir nano-liposomų paruošimas. Liposomų pagrindu narkotikų ir genų pristatymo sistemos vaidina svarbų vaidmenį kolektoriaus terapijos, bet ir kosmetikos ir mitybos. Liposomos yra geri vežėjai, nes vandenyje tirpūs aktyvūs agentai gali būti patalpinti į liposomų vandeninį centrą arba, jei agentas yra tirpus riebaluose, lipidų sluoksnyje. Liposomos gali susidaryti dėl Ultrasonics. Pagrindinė liposomų preperacijos medžiaga yra amhilinės molekulės, išvestos arba paremtos biologinėmis membraninėmis lipidais. Mažų vienašalinių pūslelių (visureigių) formavimui lipidų dispersija yra Ultragarsas švelniai – pvz., naudojant rankinį ultragarsinį įtaisą UP50H (50W, 30kHz), VialTweeter arba ultragarso reaktoriaus UTR200 – ledo vonioje. Tokio ultragarso apdorojimo trukmė trunka apie 5 – 15 minučių. Kitas mažų unilamellar pūslelių gamybos būdas yra daugiavaliarinių pūslelių liposomų ardymo ultragarsu.
Dinu-Pirvu et al. (2010) praneša apie transferosomų gavimą pagal soninę MLVs kambario temperatūroje.
Hielscher Ultrasonics siūlo įvairių ultragarso prietaisus, sonotrodes ir priedai atitinka visų procesų rūšių reikalavimą.

Ultragarso Inkapsuliacija agentų į liposomų

Liposomos veikia kaip aktyvių agentų nešikliai. Ultragarsas yra veiksminga priemonė paruošti ir suformuoti aktyvių agentų įsibinimo liposomus. Prieš inkapsuliaciją liposomos linkę formuoti klasterius dėl paviršiaus įkrovimo-mokesčio sąveikos fosfolipidų poliarinių galvų (Míckova et al. 2008), be to, jie turi būti atidaryti. Pavyzdžiui, Zhu ir Al. (2003) apibūdina biotinių miltelių kapsuliavimą liposomiuose ultragarsu. Kadangi biotino milteliai buvo įtraukti į pūslelės suspensijos tirpalą, tirpalas buvo sunaikintas apie 1 valandą. Po šio gydymo biotino buvo uždarytų į liposomas.

Liposominės emulsijos

Siekiant sustiprinti puoselėjant drėkinamųjų ar anti-senėjimo cremes, losjonai, geliai ir kitos kosmoskylių preparatai, emulsiklis pridedami prie liposominės dispersijos, kad stabilizuotbūtų didesni lipidų kiekiai. Tačiau tyrimai parodė, kad liposomų gebėjimas paprastai yra ribotas. Su emulsiklius to, šis poveikis bus rodomas anksčiau ir papildomų emulsiklių sukelti silpnėjimas dėl barjerinio afiniteto fosfatidilcholinas. Nanodalelių – sudaro fosfatidilcholinas ir lipidai – yra atsakymas į šią problemą. Šie nanodalelės susidaro aliejaus lašelių, kuriems taikomas fosfatidilcholino monosluoksnis. Iš nanodalelių naudojimas leidžia formulių, kurios sugeba absorbuoti daugiau lipidų ir likti stabilus, kad papildomų emulsiklių nereikia.
Ultrasonication yra įrodytas metodas nanoemulsijų ir nanodispersijų gamybai. Labai intensyvus ultragarso tiekia galią, reikalingą išsklaidyti skystosios fazės (disperguoti etapas) mažų lašelių antrajame etape (nepertraukiamos fazės). Be pasklidimo zonoje, imploding išsiplėtimą burbuliukai sukelti intensyvaus smūgio bangos aplinkinių skysčių ir sukelti skystų purkštukai didelio skysčio greičio formavimas. Norint stabilizuoti naujai susiformavusių lašelių dispersijos fazę prieš koalescenciją, emulsiklius (paviršinio aktyvumo medžiagas, paviršinio aktyvumo medžiagą) ir stabilizatorius dedama į emulsiją. Kaip lašelių susijungimas po sutrikimo įtakoja galutinį lašelių dydžio pasiskirstymą, veiksmingai stabilizuoja emulsiklius, siekiant išlaikyti galutinį lašelių dydžio pasiskirstymą tokiu lygiu, kuris būtų lygus paskirstymui iš karto po Ultragarso išsklaidymo zonos lašelių sutrikimas.

Liposominės dispersijos

Liposominės dispersijos, kurios grindžiamos neprisotintu fosfatidilchloru, trūksta stabilumo prieš oksidaciją. Dispersijos stabilizaciją galima pasiekti antioksidantais, pvz., vitaminų C ir E kompleksu.
Ortan et al. (2002) tyrimo metu pasiekė, kad būtų atliktas Ultragarsinis Anethum graveolens aliejaus, esančio liposomų gerų rezultatų, paruošimas. Po ardymo, liposomų matmuo buvo tarp 70-150 nm, o MLV tarp 230-475 nm; šios vertės taip pat buvo maždaug pastovios po 2 mėnesių, bet po 12 mėnesių, ypač SUV dispersijoje (žr. toliau pateiktas histogramas). Stabilumo matavimai, susiję su eterinio aliejaus praradimu ir dydžio pasiskirstymu, taip pat parodė, kad liposominės dispersijos išlaikė lakiosios alyvos kiekį. Tai rodo, kad eterinio aliejaus liposomų įsibėjimas padidino alyvos stabilumą.

Ultragarsu paruošti Multi-lamellar pūslelės (MLV) ir vienas uni-lamellar pūslelės (visureigis) rodo gerą stabilumą dėl eterinio aliejaus praradimo ir dalelių dydžio pasiskirstymas.

3 pav.: Ortan et al. (2009): MLV ir visureigių dispersijos stabilumas po 1 metų. Liposominės formulės buvo laikomos 4 ± 1 ° C temperatūroje.

Spauskite čia Norėdami sužinoti daugiau apie ultragarso Liposome paruošimas!

Ultragarso efektai

Šalia ultragarso gamybos nanodalelių, šių medžiagų perdirbimas yra platus laukas taikymo ultragarsu. Aglomeratų turi būti sugadintas, dalelės turi būti detangled ir/arba disperguoti, paviršiai turi būti aktyvuota arba functionalized, ir nano lašeliai turi būti emulsuoti. Dėl visų šių apdorojimo etapų Ultragarsas yra įrodytas esminis metodas. Didelės galios ultragarso generuoja intensyvaus poveikio. Kai ultragarsinio intensyvumo skysčiai, garso bangos, kurios skleisti į skystosios terpės rezultatas pakaitomis aukšto slėgio (suspaudimo) ir žemo slėgio (atretinimą) ciklų, kurių kainos priklausomai nuo dažnio. Žemo slėgio ciklo metu, didelio intensyvumo ultragarso bangos sukurti mažas vakuumo burbuliukai ar tuštumos skystyje. Kai burbuliukai pasiekti tūris, kuriame jie nebegali įsisavinti energiją, jie žiauriai sutraukti per aukšto slėgio ciklą. Šis reiškinys yra vadinamas kavitacija.
Į vidų sprogimas iš išsiplėtimą burbuliukai sukelia mikro-turbulencijos ir mikro-purkštukai iki 1000km/val. didelės dalelės yra taikomos paviršiaus erozija (per išsiplėtimas žlugimo aplinkinių skysčių) arba dalelių dydžio sumažinimas (dėl skilimo per tarp dalelių susidūrimas arba išsiplėtimo burbuliukų, susidarię ant paviršiaus). Dėl to staigiai pagreitės difuzijos, masinio perdavimo procesai ir kietosios fazės reakcijos dėl kristatinių dydžių ir struktūros keitimo. (Suslick 1998)

Ultragarso apdorojimo įranga

Hielscher yra Top tiekėjas aukštos kokybės ir didelio našumo ultragarso perdirbėjai Lab ir pramoninio taikymo. Įrenginiai diapazone nuo 50 vatai iki 16 000 vatai leidžia rasti tinkamą Ultragarso procesorius už kiekvieną tūrį ir kiekvieną procesą. Jų didelis našumas, patikimumas, tvirtumas ir paprastas veikimas, ultragarso apdorojimas yra esminis būdas nanomedžiagų paruošimui ir apdorojimui. Įrengta CIP (valyti-in-Place) ir SIP (sterilizuoti-in-Place), Hielscher ' s Ultragarsiniai prietaisai garantuoti saugų ir efektyvų gamybą pagal farmacijos standartus. Visi konkretūs ultragarso procesai gali būti lengvai išbandytas Lab arba talpos skalę. Šių tyrimų rezultatai yra visiškai atkuriamas, taip, kad šis masto-up yra tiesiausiai ir gali būti lengvai atliekami be papildomų pastangų, susijusių su proceso optimizavimas.

Sono-sintezė gali būti atliekama kaip partija arba kaip nenutrūkstamas procesas.

Pic. 2: ultragarso srauto ląstelių reaktorius leidžia nuolat perdirbti.

Literatūra / Literatūra

  • Bawa, raj (2008): Nanodaleliai-based terapijos žmonėms: apklausa. Iš: nanotechnologijos įstatymas & Verslas, vasara 2008.
  • Dinu-Pirvu, Cristina; Hlevca, Cristina; Ortan, Alina; Prisada, Razvan (2010): Elastiniai pūslelės kaip narkotikų vežėjai nors odos. Į: Farmacia Vol. 58, 2/2010. Bukareštas.
  • Hilder, Tamsyn A.; Kalnas, James M. (2008): priešvėžinis vaistas cisplatina į nanovamzdas. ICONN 2008. http://ro.uow.edu.au/infopapers/704
  • Jeong, so-Hwan; Ko, ju-Hye; Parkas, Jing-Bong; Park, Wanjun (2004): sonochemical maršrutas Viensieniai anglies Nanovamstinės pagal aplinkos sąlygos. Į: leidinys Amerikos chemijos draugijos 126/2004; p. 15982-15983.
  • Ko, Weon Bae; Parkas, Byoung eun; Lee, jaunas min; Hwang, Sung Ho (2009): fullerene [C60]-aukso nanodalelių sintezė naudojant ne Jonines aktyviosios paviršiaus medžiagos, 80 ir brij 97. Į: leidinys keramikos perdirbimo mokslinių tyrimų Vol. 10, 1/2009; p. 6-10.
  • Liu, Zhuang; Chen, kai; Davis, Corrine; Sherlock, Sarah; CaO, Qizhen; Chen Xiaoyuan; DAI, Hongjie (2008): narkotikų pristatymas su anglies Nanovamjų in vivo vėžio gydymas. Į: vėžys tyrimų 68; 2008.
  • Mícková, A.; Tománková, K.; Kolárová, H.; Bajgar, R.; Kolár, P.; Sunka, P.; Plencner, M.; Jakubová, R.; Benai, J.; Kolácná, L.; Plánka, A.; Amler, E. (2008): Ultragarso smūgio banga kaip kontrolės mechanizmas Liposome narkotikų pristatymo sistemos galimo naudojimo SCAFFOLD implantuoti į gyvūnus su jatrogeninės sąnarinės kremzlės defektai. Į: Acta Veterianaria Brunensis Vol. 77, 2008; p. 285-280.
  • Nahar, M.; Dutta, T.; Vilija, S.; Asthana, A.; Mishra, D.; , V.; Tare, M.; Saraf, S.; Jain, N. K. (2006): funkciniai polimerinės nanodalelės: efektyvus ir perspektyvus įrankis aktyviai pristatyti bioactives. Į: kritinės apžvalgos, terapinės narkotikų vežėjų sistemos, Vol. 23, 4/2006; p. 259-318.
  • Ortan, Alina; Campeanu, GH.; Dinu-Pirvu, Cristina; Popescu, Lidia (2009): tyrimai, susiję su Anethum graveolens eterinio aliejaus įsibėjimo į liposomų. Į: Poumanian biotechnologinių laiškai Vol. 14, 3/2009; p. 4411-4417.
  • Ingrida, C. (2008): anglies nanovamώiai vėžio gydymo. Į: Dabartinis mokslas, Vol. 93, No. 3, 2008.
  • Krosnelės, C. (2005) "SOUND" metodas viensienių anglies nanovamačių sintezei aplinkos sąlygomis. Į: Dabartinis mokslas, Vol. 88, No. 1, 2005. p. 12-13.
  • Suslick, Kenneth S. (1998): Kirk Othmer enciklopedija cheminės technologijos; 4-oji Ed. J. Wiley & Sūnūs: Niujorkas, Vol. 26, 1998. p. 517-541.
  • Zeineldin, Reema; Al-poveržlės, Marwan; Hudson, Laurie G. (2009): vaidmuo polietileno glikolio vientisumą specifiniais receptorių orientacija anglies Nanovamstinių vėžio ląstelių. Į: nano raidės 9/2009; p. 751-757.
  • Zhu, Hai Feng; Li, Jun bai (2003): Biotin funkcionalizuotų liposomų pripažinimas. Iš: Kinijos cheminių medžiagų raidės Vol. 14, 8/2003; p. 832-835.

Susisiekite su mumis / paklauskite daugiau informacijos

Kreipkitės į mus apie savo perdirbimo reikalavimus. Mes rekomenduojame tinkamiausius diegimo ir perdirbimo parametrus savo projektą.





Atkreipkite dėmesį, kad mūsų Privatumo politika.