Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Nanokémia Laboratórium Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Nanokémia Laboratórium Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet"— Előadás másolata:

1 Nanokémia Laboratórium Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet
Mágneses folyadékok előállítása és stabilizálása fiziológiás körülmények között orvos-biológiai felhasználás céljából Hajdú Angéla Nanokémia Laboratórium Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet SOTE-ÁOK

2 „God created space and the devil created surface.”
Mágneses folyadékok Folyadékban szétoszlatott mágneses részecskék, külső mágneses térrel manipulálhatók. Mágneses részecskék, gyakran vas-oxidok, mérete kicsi, néhány tíz nanométertől (10-9 m) néhány mikrométerig (10-6 m) terjed. Magnetit (Fe3O4) (mágnesvaskő) „God created space and the devil created surface.” /Wolgang Pauli/ Mágneses folyadék

3 Orvosbiológiai felhasználás
Feltételei: - Biokompatibilis, nem mérgező - Kémiailag stabilak - Egységes méretűek - Vizes közegben ne aggregálódjon Stabilitás, egyedi részecskék – adszorpciós réteg A részecskék összetapadását meg kell akadályozni! trombózis veszély – rögképződés az érpályában aggregáció C. Alexiou et al.,JMMM, (2001) Intravénás bejuttatás vagy közvetlen a tumorba injektálni...

4 Célzott hatóanyag bejuttatás
Teranosztika Borítás Mágneses mag Funkciós csoport pl: ligand antitest, effektor molekula Hatóanyag Kontrasztanyag, festék Terápia + Diagnosztika MRI Hipertermia Célzott hatóanyag bejuttatás Sun et al., Advanced Drug Delivery Reviews, 2008

5 Magnetit előállítása FeCl2, FeCl3 Fe3O4 XRD lúgos ATR-FTIR hidrolízis
TEM Fe3-xO4 Fe3O4 DLS

6 Adszorpció magnetit felületén
Poliakrilát (PAA) Citrát (CA) Na-oleát (NaOA)

7 Mágneses folyadékok kölcsönhatása HeLa sejtekkel
Gyógyszerhatástani és Biofarmáciai Tanszék, Szeged; Zupkó István MTT assay NINCS citotoxikus hatás 5, 20, 100 mg/ml 5, 20, 100 mg/ml

8 MRI - H-NMR A különféle hidrofil réteggel burkolt szuperparamágneses magnetit nanorészecskék proton relaxivitást csökkentő hatásának tesztelése MRI diagnosztikai céllal Euromedic Diagnostic Kft, Szeged, Babos Magor Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék, Debrecen, Bányai István Bruker MiniSpec Mq 20 (0,47 T) Bruker DRX 400 (9,47 T) GE Excite HD (1,5 T)

9 MRI-T1 (spin-rács) relaxáció Különböző stabilizátorok
GE Excite HD (1,5 T) Növekvő koncentráció R1=1/T1

10 MRI-T2 (spin-spin) relaxáció Különböző stabilizátorok
GE Excite HD (1,5 T) Növekvő koncentráció R2=1/T2

11 r1, r2 relaxivitás térerősség függése
Gd-komplex: r1 = 4,7 mM-1s-1; r2 = 5,3 mM-1s-1 Bonnemain,1996, Yan et al.,2007, Weissleder et al.,1990

12 A mágneses folyadékok hipertermiás hatása
42oC, 30 perc Fizika Intézet, Veszprém, Szalai István Neél relaxáció Brown relaxáció Mornet et al., 2004 Oszcilloszkóp Generátor Erősítő Tekercs Hőmérő 800 kHz, 5,4 AC H=2,1 kA/m 1MHz, 5,4 AC H=3,3 kA/m Vízhűtés

13 Nanorészecske-fehérje kölcsönhatás
Soft corona Hard corona M. A. Dobrovolskaia,S. E. McNeil, Nature, Nanotechnology, 2007 Walczyk et al., JACS, 2010

14 Nanorészecske-fehérje kölcsönhatás
Lynch et al., ACIS, 2007 Sun et al.,Advanced Drug Delivery Reviews, 2008 Sejtmembránon átjutás: 1, fagocitózissal 2, makropinocitózissal 3, clathrin irányított endocitózissal 4, caveolin irányított endocitózissal 5, clathrin/caveolin független endocitózissal Mit lát a sejt? Fehérjét Nanorészecskét M. A. Dobrovolskaia,S. E. McNeil, Nature, Nanotechnology, 2007

15 Nanorészecske-fehérje kölcsönhatás
10 % ; 55 % humán plazma 10 % marha szérum albumin (sejt táptalaj) Fehérje koncentráció Só koncentráció 10mM foszfát puffer + 100mM NaCl sejt médium (só mellett növekedési faktorok…stb) pH pH= 7,5 Full corona Hard corona A nanorészecskék szétoszlatása a biológai médiumba, majd időprofil felvétele (0-24 h) Nanorészecske + médium: 1 h inkubáció 25oC Felesleg eltávolítása: 3 x centrifugálás, újra diszpergálás foszfát pufferben Magnetit nanorészecskék Stabilizátorok: citrát, poliakrilát, oleát Időprofil felvétele (0-24 h)

16 Hidrodinamikai átmérő Fehérje réteg vastagsága
Nanorészecske-fehérje kölcsönhatás Részecskeméret meghatározás: Részecskeméret Eloszlás Hidrodinamikai átmérő Aggregáció foka Felületi töltés Részecskeméret Fehérje réteg vastagsága

17 Nanorészecske-fehérje kölcsönhatás

18 Nanorészecske-fehérje kölcsönhatás
sűrűség 55% hp full corona:~5 nm 55% hp hard corona: ~3.5-4 nm 10% hp full corona: nm

19 Nanorészecske-fehérje kölcsönhatás

20 SDS-PAGE 55-10% human plasma CA-MF PAA-MF OAOA-MF 55% 10% 55% 10%
kDa 55% 10% 55% 10% 55% 10% 230 150 100 80 60 50 40 30 25 20 15

21 Time dependent protein adsorption
SDS-PAGE PAA-MF OAOA-MF CA-MF 5 min 1 h h 5 min 1 h h 5 min 1 h h kDa 230 150 100 80 MS analízise a fontosabb feherjéknek 60 50 40 30 25 20 15 CA-MF PAA-MF OAOA-MF 10% cMEM 10% cMEM 10% cMEM kDa 230 150 Time dependent protein adsorption 100 80 60 50 40 Human plasma – Cell medium 30 25 20 15

22 Magnetic Resonance Imaging
r1, r2 relaxivities Pluronic F127/OA-MNPs (71 nm) (37oC) 71.3 (37oC) (37oC) Resovist (65 nm) (37oC) 190 (37oC) (37oC) Protein coated-magnetoferritin(12 nm) 8 (37oC) 218 (37oC) (37oC) PVP grafted MNPs (~220 nm) (25oC) 72.1 (25oC) (25oC) Yan et al., Radiography, 2007; Arsalani et al., Polymer Letter, 2010; Qin et al., Adv. Mater, 2007

23 Kiürülésük a szervezetből
Fél-életidejük a vérben nagyon rövid – méretükkel szintén befolyásolható a keringési idő A májban és a lépben halmozódnak fel: RES sejtek Kupffer sejtek Feltehetőleg a vörösvértestek szintézisébe kapcsolódik a mágneses folyadék vastartalma Letális dózis fél-érték meghatározása, nincs klinikai intolerancia vagy működési zavar A RES helyett ma már inkább a MPS (Mononuclear Phagocyte System) kifejezést szokáshasználni. Az MPS elemei közé tartoznak a vér, a pleuralis és a peritonealis üreg monocytai, a szöveti mobilis macrophagok az un. hystiocyták, az osteoclastok, a Kupffer sejtek (máj), az alveoláris macrophagok (tüdõ), a microglia sejtek (agy) illetve a bõr Langerhans sejtjei. mononuclear phagocyte systemn.Abbr. MPS A widely distributed collection of both free and fixed macrophages derived from bone marrow precursor cells by way of monocytes; their substantial phagocytic activity is mediated by immunoglobulin and by the serum complement system. L.M.Lacava et al.,JMMM (2004) W. Möller et al.,JMMM (2005)

24 SANS


Letölteni ppt "Nanokémia Laboratórium Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet"

Hasonló előadás


Google Hirdetések