使用Flex-M合成PLGA纳米颗粒+ 查看更多
PLA和PLGA无毒、有较高的生物相容性和生物可降解性,已广泛应用于疫苗开发、药物及基因递送等领域,也是FDA批准的可医用聚合物材料。基于PLA和PLGA的递送系统可以稳定缓慢的释放蛋白及核酸类药物,极大程度的提高了药物的疗效;其表面也可进行化学修饰,从而提升其靶向性;除此之外,通过改变粒径、结晶度、分子质量、成分等材料性质,亦可控制药物释放和细胞吸收的速率。因此,PLA和PLGA在肿瘤治疗领域得到了普遍的关注。
核酸类药物在细胞内理论上可以表达任意蛋白,对多种疾病均有治疗潜力。但是核酸药物在给药后会面临重重障碍:核酸酶的催化、核酸片段自身的不稳定性、生物膜的阻隔和穿透,可利用PLA或PLGA纳米颗粒对其进行包裹递送。而核酸本身自带负电荷,PLA和PLGA的主链也带有负电荷,需要在包裹前使其阳离子化,常见的正电分子成分包括:聚乙烯亚胺、壳聚糖、阳离子脂质等。
使用PreciGenome纳米颗粒合成系统可合成PLGA纳米颗粒,辅助其作为载体的开发研究。在合成PLGA纳米颗粒(PNP)时,先将PVA溶液(水相)和溶解在乙腈中的PLGA(有机相)上载到样品管中。在实验过程中,压力会持续压出样品管中的两相溶液,通过管道、传感器、三通阀、最终被推入芯片通道内混合。流量传感器实时检测溶液流速,并自动调整压力来保证稳定的流速和流速比。在流速稳定之前,三通阀会控制两种溶液进入废液瓶,以避免合成的PNP粒径不均匀。一旦流速达到预设值,三通阀就会切换微流控芯片的端口,两相在微流控芯片中混合形成PNP,流入收集管中。用户可以调整流速、流速比等参数来优化合成的PNP的性质。
以下为使用PreciGenome NanoGenerator Flex-M合成PLGA纳米颗粒的实验方案,可供参考:
材料和工具:
- 聚(乳酸-羟基乙酸共聚物) (20-50 kDa,50:50乳酸:羟基乙酸酯 ,Nanosoft)
- 聚(乙烯醇) (13-23 kDa,87-89%水解,Sigma)
- 乙腈(99.9%,Sigma)
- 去离子水(MiliQ)
- NanoGenerator Flex-M
- CHP-MIX-3 (鱼骨芯片)
- 15mL离心管
- 0.45um PES过滤器
- 超声仪
- 加热锅
样品准备:
1)PLGA溶液:PLGA (20-50 kDa,50:50乳酸:羟基乙酸酯 ,Nanosoft)在纯乙腈中溶解至40 mg/mL。原液用超声完全混合2小时后,通过0.45μm PES过滤器过滤,以去除灰尘或大颗粒。后续低浓度的原液可直接从该原液中稀释,并在使用前超声10分钟。
2)PVA溶液:PVA(13-23 kDa,87-89%水解,Sigma)在DI水中溶解为4%和2% w/v的浓度。该原液完全溶解后煮沸1小时,再通过0.45μm PES过滤器过滤,以去除灰尘或大颗粒。原液超声10分钟后方可稀释成较低浓度,然后再在每次使用前超声10分钟。
使用Flex-M合成PLGA纳米颗粒:
3)将Flex-M夹具连接到压力控制器
4)装上MIX-3芯片,并将水相、有机相及收集插口插入对应的芯片孔中
5)将PVA和PLGA溶液分别装入两个15mL离心管中,并进行超声、涡旋处理
6)预热并润洗Flex-M管路
7)将装有PVA溶液的离心管旋入水相槽口中;PLGA溶液的离心管旋入有机相槽口中;并在收集处旋入干净的离心管收集样品
8)运行仪器,PLGA纳米颗粒即可生成
9)可进一步使用DI水稀释100倍进行下游测试及工艺
用户可根据应用所需,调整纳米颗粒合成系统的运行参数及两相混合比例等,改变PLGA纳米颗粒的性质;也可研究表面化学修饰对载体靶向性及细胞吸收效率的影响。下图展示了不同流速(左)、流速比(右)对制备出的PLGA粒径的影响结果:
PreciGenome纳米颗粒合成系统合成的PLGA纳米颗粒具有出色的尺寸控制和较高的均一性,Flex和Pro单次制备量从0.2uL横跨到200mL,适合科研及临床前试验,Max 1L以上的产量满足大规模生产所需。更多设备信息和应用数据欢迎联系我们!