Hielscher Ultrason Teknolojisi

İlaç için Nanopartiküller Ultrasonik Tedavi

Ultrason sonochemical başarıyla kullanılan bir yenilikçi bir teknolojidir sentez, Dağılmanın, dağılım, Emülsiyon , Fonksiyonelleştirme ve partiküllerin aktivasyonu. Özellikle nanoteknoloji olarak, ultrasonikasyon nano boyutlu malzemelerinin sentezi ve işlenmesi amacıyla önemli bir tekniktir. nanoteknoloji bu olağanüstü bilimsel ilgi görmeye başlamıştır, nano ölçekli parçacıklar olağanüstü pek çok bilimsel ve endüstriyel alanlarda kullanılmaktadır. ilaç dalı da bu esnek ve değişken materyalin yüksek bir potansiyele keşfetmiştir. Dolayısıyla, nanoparçacıklar, farmasötik endüstrisinde çeşitli işlevsel uygulamalar içine dahil edilir, bu aşağıdakileri içerir:

  • ilaç verme (taşıyıcı)
  • tanı ürünleri
  • ürün paketleme
  • biyomarker keşif

İlaç içinde Nanomalzemeler

Özellikle nanopartiküller yoluyla ilaç verilmesi, oral yoldan veya enjeksiyondan önce uygulanan aktif ajanları sunmak için zaten kanıtlanmış bir yöntemdir. (Bawa 2008) Nano-formüle edilmiş ilaçlar, yeni teknikler tamamen yeni medikal tedavi yöntemlerini açık hale getirdiği için daha iyi dozlanabilir ve verilebilir. Bu yüksek potansiyel teknoloji, ilaç, ısı veya diğer aktif maddeleri belirli hücrelere, yani hastalıklı hücrelere ulaştırmaya yardımcı olur. Bu doğrudan ilaç uygulamasıyla, sağlıklı hücreler ilaç etkileri tarafından önceden çözülmemiştir. Bir alan, bu nano formüle edilmiş ilaçlarda şimdiden umut verici sonuçları kanser tedavisidir. Kanser terapisinde, nano boyutlu maddelerin büyük bir avantajı, yüksek dozdaki ilaç moleküllerinin, diğer etkenlere olan yan etkileri en aza indirirken, maksimum etki için doğrudan tümör hücrelerine verilebilmesidir. Bu avantaj, nano boyutta parçacıkların hücre duvarlarını ve zarlarını geçebilmeleri ve ilacın aktif ajanlarını doğrudan hedeflenen hücrelerde serbest bırakabilmeleri ile sonuçlanmaktadır.

İşleme Nanomalzemeler

nanomateryal 100 nm'den daha az bir boyuta sahip parçacıklar olarak tanımlanmıştır zamanda bu maddelerin üretimi ve işlenmesi daha yüksek çaba gerektirir anlamına gelir.
oluşturmak ve nano-parçacıkları işlemek için, topaklar, kırık olması ve bağlama kuvvetleri aşılmıştır gerekir. ultrasonik kavitasyon deagglomerate ve nanomalzemeleri dağıtmak için iyi bilinen bir teknolojidir. nanomalzemelerin ve formların çeşitliliği ilaç araştırmaları için manifoldu değişiklikleri açar. karbon nano borucuklar (CNTs), daha fazla ilaç molekülünün kapsüllenmesini sağlayan geniş bir iç hacme sahiptir ve fonksiyonelleştirme için ayrı iç ve dış yüzeylere sahiptir. (Hilder ve ark. 2008) Böylece CNT'ler, aktif ajanlar, DNA, proteinler, peptidler, hedefleyici ligandlar vb. Gibi çeşitli molekülleri hücrelere taşıyabilirler. CNT'ler, nanobilim ve nanoteknolojinin en aktif alanlarından birinin statüsünü kazanmışlardır. MWCNT, çapları 10 ila 50 nm arasında değişen ve uzunluğu 10 um'nin üzerinde olan, 2–30 eşmerkezli grafit tabakalarından oluşur. Diğer taraftan, SWCNT, 1.0 ila 1.4 nm arasında değişen çapta daha incedir. (Srinivasan 2008) Nanoparçacıkların yanı sıra nanotüpler de hücreye girebilir ve tamamen kendilerine alınabilir. Özellikle funtionalized Carbon Nanotubes (f-CNTs), çözünürlüğü arttırdığı ve etkili bir tümör hedeflemesine izin verdiği bilinmektedir. Bununla, f-CNT'ler, SWNT'ler ve MWNT'lerin sitotoksik olmaları (hücreler için toksik) ve bağışıklık sisteminin işlevini değiştirmeleri engellenir. Örneğin, Tek çeperli karbon nano borucuklar Yüksek saflıkta SWCNTs 20 dakika silika tozunu ultrasonlamak suretiyle sıvı bir solüsyon elde edilebilir: yüksek saflıkta (SWCNTs) sonochemical şekilde üretilebilir. Oda sıcaklığında ve ortam basıncında. (2005 Srinivasan)

Sonochemically hazırlanan tek duvarlı karbon nano borucukların (SWNTs / SWCNTs)

Şekil 1: SWCNTs Sonochemical üretimi. ferrosen-ksilen karışımı bir çözelti içinde silika tozu, 20 dakika süreyle ses dalgalarına maruz edilmiştir. Oda sıcaklığında ve normal basınç altında. Sonikasyon silika tozu yüzeyindeki yüksek saflıkta SWCNTS üretir. (Jeong et al., 2004)

Fonksiyonel karbon nano borucuklar (f-CNT) aşı verme sistemleri olarak hareket edebilir. Temel konsept böylece, konfonnasyonunu koruyarak doğru özgüllük ile antikor yanıtı oluşturabilen karbon nanotüpler antijeni bağlamaktır.
diğer bir deyişle elde edilen seramik nano partiküller, silis, Titan veya alüminyum oksit, bunları bir ideal bir ilaç taşıyıcı yapan bir gözenekli parçacık yüzeyi bulunmaktadır.

Ultrasonik sentezi ve nanopartiküllerin çökelmesine

Nanopartiküller sentez veya çökeltme yoluyla aşağıdan yukarı oluşturulabilir. Sono-kimya nano bileşikleri hazırlamak için kullanılan eski tekniklerden biridir. Suslick özgün çalışmalarında, bir deaclin çözeltisi, bir sıvı olarak veya ya Fe (CO) 5 soniklendi ve 10-20nm boyutu amorf demir nanopartiküllerinin elde edilmiştir. Genel olarak, bir süper-doymuş karışım, oldukça konsantre bir malzemeden, katı partiküller oluşturmaya başlar. Ultrasonikasyon ön imleçler karıştırılmasını artırır ve parçacık yüzeyindeki kütle transferini arttırır. Bu daha küçük parçacık büyüklüğüne ve daha yüksek düzgün olmasına yol açtığını.

Ultrasonik homojenleştiriciler nano malzemeler etkili bir dağıtıcı, deaglomerasyon ve mfunctionalization için izin verir.

Pic. 1: Hielscher laboratuar cihazı UP50H Küçük miktarlar, örneğin sonication için MWNTs dağıtıcı.

Nanopartiküller Ultrasonik işlev kazandırılması

Belirli özelliklere ve işlevlere sahip nanopartiküller elde etmek için, parçacıkların yüzeyi modifiye edilmek zorundadır. Polimerik nanopartiküller, lipozomlar, dendrimerler, karbon nanotüpler, kuantum noktaları vb. Gibi çeşitli nano sistemler, farmasötiklerde etkin kullanım için başarılı bir şekilde fonksiyonel hale getirilebilir.
Her bir partikülün tüm yüzeyi işlevsel hale getirilmesi için, iyi bir dispersiyon, bir metot gerekmektedir. dağıldığında, parçacıklar tipik olarak, parçacık yüzeyine çeken moleküllerin bir sınır tabakası ile çevrilidir. partikül yüzeyine ulaşmak için yeni bir fonksiyonel grup için, bu sınır tabakası kırılmış veya kaldırılması gerekmektedir. ultrasonik kavitasyon elde edilen sıvı jetleri kadar 1000km / s hızlarına ulaşabilir. Bu stres çekme kuvvetlerinin üstesinden gelmek için yardımcı olur ve tanecik yüzeye fonksiyonlu moleküller taşır. Sonochemistry olarak, bu etki, dağılmış katalizörlerin performansını artırmak için kullanılır.

Pratik Örnek:

SW-PEG ile SWCNT'lerin Ultrasonik Fonksiyonalizasyonu: Zeineldin ve ark. (2009), tek duvarlı karbon nanotüplerin (SWNT), fosfolipid-polietilen glikol (PL-PEG) ile ultrasonik hale getirilmesiyle dağıldığını ve böylece hücreler tarafından spesifik olmayan tutulmayı bloke etme yeteneğini etkilediğini göstermiştir. Bununla birlikte, parçalanmamış PL-PEG, hedeflenen SWNT'lerin spesifik hücresel alımını, kanser hücreleri tarafından eksprese edilen iki ayrı reseptör sınıfına uyarır. PL-PEG varlığında ultrasonik tedavi, karbon nanotüpleri dağıtmak veya işlevselleştirmek için kullanılan yaygın bir yöntemdir ve PEG'nin bütünlüğü, ligand-işlevselleştirilmiş nanotüplerin spesifik hücresel alımını teşvik etmek için önemlidir. Parçalanma, SWNT'leri dağıtmak için yaygın olarak kullanılan bir teknik olan ultrasonikasyonun muhtemel bir sonucu olduğundan, bu, ilaç dağıtımı gibi belirli uygulamalar için bir endişe olabilir.

örneğin ultrasonikatör UP400S olarak ultrasonik dağıtıcı ekipman farmasötik maddelerin hazırlanması için dağılması ve fragmente SWCNTs için mükemmel araçlardır.

Şekil 2:. PL-PEG ile SWCNTs ultrasonik dispersiyonu (Zeineldin ve diğerleri 2009).

Ultrasonik Lipozom oluşumu

ultrason başka başarılı uygulama lipozomlar ve nano-lipozomlar hazırlanmasıdır. Lipozom bazlı ilaç ve gen dağıtım sistemleri, aynı zamanda kozmetik ve beslenme manifoldu terapilerde önemli bir rol oynamaktadır. maddesi, çözünür yağ ise, suda çözünür aktif maddeler, lipit tabakası içinde, lipozomlar sulu merkezine yerleştirilebilir veya edilebilir lipozomlar, iyi taşıyıcılardır. Lipozomlar ultrason kullanılması ile oluşturulabilir. lipozom hazırlama için temel malzeme elde edilir veya biyolojik membran lipidlerine göre amphilic moleküllerdir. küçük tek lamelli vesiküller (SUV) oluşturulması için, yağ dispersiyonu yavaşça ses dalgalarına tabi tutulur – Örneğin. el ultrasonik cihaz ile UP50H (50W, 30kHz), VialTweeter veya ultrasonik reaktör UTR200 – Bir buz banyosu içinde. Bu tür bir ultrasonik tedavi süresi yaklaşık olarak sürer. 5-15 dakika. küçük tek katmanlı veziküller üretilmesi için diğer bir yöntem, çok-katmanlı veziküller, lipozomlar sonikasyonudur.
Dinu-Pirvu ve diğ. (2010), oda sıcaklığında MLV'ler sonike edilerek transferozomlar elde edilmesi bildirir.
Hielscher ultrason süreçlerinin her türlü ihtiyacını karşılamak için çeşitli ultrasonik cihazlar, sonotrodun ve aksesuarlar sunuyor.

Lipozomlar içinde Agents Ultrasonik Kapsülleme

Lipozomlar aktif maddeler için taşıyıcı olarak görev yapmaktadır. Ultrason hazırlanması ve aktif maddelerin tutulma için lipozomlar oluşturmak için etkili bir araçtır. kapsülleme öncesinde, lipozomlar, bundan başka, bu açılmasına gerek, fosfolipid kutup başları yüzey yük-yük etkileşimi (Míckova ve ark. 2008) nedeniyle kümeler oluşturma eğilimindedirler. Örnek olarak, Zhu ve ark. (2003), ultrasonikleştirme lipozomlar içinde biyotin toz kapsüllenmesini tarif etmektedir. biyotin toz vezikül süspansiyon çözeltisi içine ilave edildi, çözelti yaklaşık sonike edilmiştir. 1 saat. Bu tedaviden sonra, biyotin lipozomlar içinde sıkışıp kalan edildi.

Lipozomal emülsiyonlar

nemlendirici veya kremler, losyonlar, jeller ve diğer kozmetik formülasyonlar, anti-yaşlanma besleyici etkiyi arttırmak için, emülsiyon lipidlerin yüksek miktarlarda stabilize etmek için lipozomal dispersiyonlarına ilave edilir. Ama araştırmalar lipozomların yeteneği genellikle sınırlı olduğunu göstermişti. emülgatör eklenmesiyle birlikte, bu etki daha erken görülür ve ek emülgatörler fosfatidilkolin bariyer çekim gücü üzerinde bir zayıflamaya neden. nanopartiküller – Phosphatidylcholin-lipid oluşan - Bu sorunun cevabı vardır. Bu nano parçacıklar fosfatidilkolin bir tek tabaka ile kaplı bir yağ damlacık tarafından oluşturulmaktadır. Nanopartiküllerin kullanımı fazla lipit emme yeteneğine sahiptir ve ek emülsiyon yapıcılar gerekli değildir, böylece, stabil formülasyonları sağlar.
Ultrasonikasyon nanoemülsiyon ve nanodispersiyon üretimi için kanıtlanmış bir yöntemdir. Son derece yoğun ultrason, ikinci fazda (sürekli fazda) küçük damlacıklar halinde bir sıvı fazın (dağılmış faz) dağıtılması için gereken gücü sağlar. Dağılma bölgesinde, kavitasyon kabarcıkları, çevreleyen sıvıda yoğun şok dalgalarına neden olur ve yüksek sıvı hızındaki sıvı püskürtmelerinin oluşmasına neden olur. Dağılma fazının yeni oluşturulmuş damlacıklarının birleşmeye karşı stabilize edilmesi için emülsiyona emülgatörler (yüzey aktif maddeler, sürfaktanlar) ve stabilizatörler eklenir. Kesintiden sonra damlacıkların birleşmesi, son damlacık boyutu dağılımını etkilediğinden, son damlacık boyutu dağılımını, ultrasonik dağıtma bölgesinde damlacık kesintisinden hemen sonra dağıtıma eşit bir seviyede tutmak için etkili bir şekilde dengeleyici emülsiyonlaştırıcılar kullanılır.

Lipozomal Dispersiyonlarında

Doymamış phosphatidylchlorine, oksidasyona karşı stabil olmaması dayanmaktadır Lipozomal dispersiyonları. dispersiyon stabilizasyonu örneğin, vitamin C ve E bir kompleks ile olduğu gibi antioksidanlar ile elde edilebilir
Ortan ve diğ. Anethum ultrasonik hazırlık konusunda yaptıkları çalışmada elde (2002) lipozomlar iyi sonuçlar esansiyel yağı graveolens. Sonikasyon sonrasında, lipozom boyutu 70-150 nm arasında ve 230-475 nm arasında MLV için edildi; Bu değerler özellikle SUV dispersiyonu (aşağıda histogramlar bakınız), ayrıca 2 ay sonra yaklaşık olarak sabit olan, fakat 12 ay sonra inceased. stabilite ölçümü, uçucu yağ kaybı ve boyut dağılımına ilişkin, aynı zamanda lipozom dispersiyonları uçucu yağ içeriğini muhafaza göstermiştir. Bu lipozomlar içinde uçucu yağ tutma yağ stabiliteye işaret etmektedir.

Ultrasonik hazırlanan çok-katmanlı veziküller (MLV) ve tek tek-katmanlı veziküller (SUV) uçucu yağ kaybı ve parçacık büyüklüğü dağılımına ilişkin iyi bir stabilite göstermektedir.

Şekil 3:. Ortan ve diğ. (2009): 1 yıl sonra MLV ve SUV dağılımlarının stabilitesi. Lipozomal formülasyonlar 4 ± 1 ° C'de depolandı.

ultrasonik lipozom hazırlama hakkında daha fazla bilgi için buraya tıklayın!

Ultrasonik Etkileri

Nanopartiküllerin ultrasonik üretiminin yanında, bu maddelerin işlenmesi, ultrasonikasyon uygulamaları için geniş bir alandır. Aglomeralar parçalanmalı, partiküller çözülmeli ve / veya dağıtılmalıdır, yüzeyler aktive edilmeli veya işlevsel hale getirilmeli ve nano damlacıklar emülsifiye edilmelidir. Tüm bu işlem adımları için, ultrason kanıtlanmış temel bir yöntemdir. Yüksek güçlü ultrason, yoğun etkiler yaratır. Yüksek yoğunluklarda sıvıları sonlandırırken, sıvı ortama yayılan ses dalgaları, frekansa bağlı olarak değişen oranlarda yüksek basınçlı (kompresyon) ve düşük basınçlı (nadir seviyeli) döngülere neden olur. Düşük basınç döngüsü sırasında, yüksek yoğunluklu ultrasonik dalgalar sıvı içinde küçük vakum kabarcıkları veya boşluklar oluşturur. Baloncuklar artık enerjiyi ememeyeceği bir hacme eriştiğinde, yüksek basınç döngüsü sırasında şiddetli bir şekilde çökerler. Bu fenomen denir kavitasyon.
Mikro türbülanslar ve en fazla 1000km / saat mikro jetleri kavitasyon kabarcıkları sonuçlar bölünmesi. Büyük parçacıklar erozyon ya da parçacık boyutu küçültülür (çevreleyen sıvı içinde kavitasyon çökmesi yoluyla) (nedeniyle parçacık arası çarpışma ya da yüzeyi üzerinde oluşturulmuş kavitasyon kabarcıklarının patlaması vasıtasıyla fisyon için) yüzey tabidir. Bu durum, kristal boyutu ve yapısı, değişen difüzyon kütle transferi işlemleri ve katı faz reaksiyonları keskin bir hızlanma yol açar. (Suslick 1998)

Ultrasonik İşleme Ekipmanları

Hielscher yüksek kalite ve laboratuar ve endüstriyel uygulama için yüksek performanslı ultrasonik işlemci üst sağlayıcısıdır. aralığında cihazlar 50 watt e kadar 16.000 watt her birim, ve her işlem için doğru ultrasonik işlemci bulmak sağlar. bunların, yüksek performans, güvenirlik, sağlamlık ve kolay kullanım ile, ultrasonik işlem nanomateryallerin hazırlanması ve işlenmesi için gerekli bir tekniktir. CİP (temiz yerinde) ve SIP (sterilize yerinde) ile donatılmış, Hielscher en ultrason farmasötik standartlara göre güvenli ve etkin yapılmasını garanti eder. Bütün özel ultrasonik işlemler kolayca laboratuar veya tezgah üstü ölçekte test edilebilir. Aşağıdaki ölçek büyütme doğrusal ve kolayca işlem optimizasyonu ile ilgili ek çabalar olmaksızın yapılabilir, böylece bu çalışmaların sonuçları, tamamen tekrarlanabilir.

Sono-sentez yığın halinde ya da sürekli bir işlem olarak gerçekleştirilebilir.

Pic. 2: Ultrasonik akış hücre reaktör sürekli işleme imkan verir.

Edebiyat referansları

  • Bawa, Raj (2008): Nanopartikül tabanlı Terapötik insanlarda: Bir Anket. In: Nanoteknoloji Hukuku & İş, Yaz 2008.
  • Dinu-Pirvu Cristina; Hlevca Cristina; Ortan Alina; Prisada, Razvan (2010): Cilt olsa uyuşturucu taşıyıcı olarak Elastik veziküller. In: Eczane Vol.58, 2/2010. Bükreş.
  • Hilder, Tamsyn A .; Tepesi, James M. (2008): nanotüpler içine antikanser ilaç sisplatin Kapsülleme. ICONN 2008. http://ro.uow.edu.au/infopapers/704
  • Jeong, Su-Hwan; Ko, Ju-Hye; Park, Jing-Bong; Park, (2004) Wanjun: Tek Karbon Nanotüp için ortam koşullarında Sonochemical Rota. In: American Chemical Society 126/2004 Dergisi; s. 15.982-15.983.
  • Ko, Weon Bae; Park, Byoung Eun; Lee, Genç Min; Hwang, Sung Ho (2009): Non-iyonik yüzeyaktifpolysorbate 80 ve brij 97 kullanarak fullerene[C60]-altın nano tanecikleri sentezi. In: Seramik İşleme Araştırma Dergisi Cilt 10, 1/2009; s. 6-10.
  • Liu, Zhuang; Chen, Kai; Davis, Corrine; Sherlock, Sarah; Cao, Qizhen; Chen Xiaoyuan; Dai, Hongjie (2008): In vivo Kanser Tedavisi için Karbon Nanotüpler ile İlaç Teslim. In: Kanser Araştırma 68; 2008.
  • Mícková, A .; Tománková, K .; Kolárová, H .; Bajgar, R .; Kolár, P .; Sunka, P .; Plencner, M .; Jakubová, R .; Benes, J .; Kolácná, L .; Plánka, A .; Amler, E. (2008): İatrojenik Eklem Kıkırdağı Kusurlu Hayvanlarda İmplante Edilmiş Scaffoldda Kullanılabilen Lipozom İlaç Taşıyıcı Sistem için Kontrol Mekanizması Olarak Ultrasonik Şok Dalgası. In: Acta Veterianaria Brunensis Vol. 77, 2008; s. 285-280.
  • Nahar, E .; Dutta, T .; Murugesan, S .; Asthana, A .; Mishra, D .; Rajkumar, V .; Dara, E .; Saraf, S .; Jain N.K. (2006): Fonksiyonel Polimer nano partiküller: biyoaktif aktif iletimi için etkin ve gelecek vaat eden bir araç. In: Terapötik İlaç Taşıyıcı Sistemler, Vol Kritik Yorumlar. 23, 4/2006; s. 259-318.
  • Ortan Alina; Campeanu, Gh .; Dinu-Pirvu Cristina; Popescu, Lidia (2009): Anethum sıkışması ilişkin çalışmalar lipozomlar esansiyel yağı graveolens. In: Poumanian Biyoteknolojik Letters Cilt. 14, 3/2009; s. 4411-4417.
  • Srinivasan, C (2008): kanser terapisinde Karbon nanotüpleri. In: Güncel Bilim, Bölüm 93, No.3, 2008.
  • Ortam koşulları altında tek duvarlı karbon nanotuplerle sentezi için Srinivasan, C (2005) bir ‘ses’ yöntemi. In: Güncel Bilim, Vol.88, No.1, 2005. ss 12-13..
  • Suslick, Kenneth S. (1998): Chemical Technology, Kirk-Othmer Encyclopedia; 4. Baskı. J. Wiley & Wiley & Sons: New York, Cilt. 26, 1998, s. 517-541.
  • Zeineldin, Reema; El-Hayk, Marwan; Hudson, Laurie G. (2009): Kanser Hücreleri için Karbon Nanotüpler Hedefleme Özgül Reseptör içinde Polietilen Glikol Bütünlüğü Rolü. In: Nano Letters 9/2009; s. 751-757.
  • Zhu Hai Feng; Li Jun Bai (2003): tanınması Lipozomlar Biotin ile fonksiyonel hale. In: Çin Kimyasallar Letters Cilt. 14, 8/2003; s. 832-835.

Bize Ulaşın / Daha Fazla Bilgi İsteyin

senin işleme gereksinimleri hakkında bize konuşun. Projeniz için en uygun kurulum ve işleme parametrelerini tavsiye eder.





Lütfen dikkat Gizlilik Politikası.