א דאנק פארן באזוכן Nature.com. די בראַוזער ווערסיע וואָס איר ניצט האט באַגרענעצטע שטיצע פֿאַר CSS. פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר ניצט אַן דערהייַנטיקטן בראַוזער (אָדער דיאַקטיווירן קאָמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין אינטערנעט עקספּלאָרער). אין דער דערווייל, צו ענשור קאַנטיניואַס שטיצע, וועלן מיר ווייַזן די וועבזייטל אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען (NPs) מיט הויך לאָודינג אינהאַלט האָבן געפֿונען פֿאַרשידענע אַפּליקאַציעס אין פֿאַרשידענע דאָוסאַדזש פֿאָרמען. די אַרבעט צילט צו אָפּשאַצן די ווירקונג פון פֿריז-טריקעניש און שפּריץ-טריקעניש פּראָצעסן אויף די סטרוקטור פון אינסולין-געלאָדענע טשיטאָסאַן נאַנאָפּאַרטיקלען, מיט אָדער אָן מאַניטאָל ווי אַ קריאָפּראָטעקטאַנט. מיר האָבן אויך אַססעססעד די קוואַליטעט פון די נאַנאָפּאַרטיקלען דורך זיי ווידער אויפֿלעזן. פֿאַר דעכידראַטיישאַן, די פּאַרטיקל גרייס פון די טשיטאָסאַן/סאָדיום טריפּאָליפאָספאַט/אינסולין קראָס-לינגקט נאַנאָפּאַרטיקלען איז געווען אָפּטימיזעד צו זיין 318 נם, די PDI איז געווען 0.18, די ענקאַפּסולאַטיאָן עפעקטיווקייַט איז געווען 99.4%, און די לאָודינג איז געווען 25.01%. נאָך רעקאָנסטיטוציע, אַלע נאַנאָפּאַרטיקלען, אַחוץ די וואָס זענען פּראָדוצירט דורך אַ פֿריז-טריקעניש מעטאָד אָן די נוצן פון מאַניטאָל, האָבן מיינטיינד זייער ספעריש פּאַרטיקל סטרוקטור. קאַמפּערד צו מאַניטאָל-כּולל נאַנאָפּאַרטיקלען דעכידראַטיד דורך אָדער שפּריץ, מאַניטאָל-פֿרייַ שפּריץ-געטריקנט נאַנאָפּאַרטיקלען אויך געוויזן די קלענסטע דורכשניטלעך פּאַרטיקל גרייס (376 נם) און די העכסטן לאָודינג אינהאַלט. (25.02%) מיט ענלעכע איינקאַפּסולאַציע קורס (98.7%) און PDI (0.20) דורך טריקענען אדער פריז-טריקענען טעקניקס. די געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען דורך שפּריץ טריקענען אָן מאַניטאָל האָבן אויך רעזולטירט אין דער שנעלסטער מעלדונג פון אינסולין און די העכסטע עפעקטיווקייט פון צעלולער אויפנעמונג. די אַרבעט ווייזט אַז שפּריץ טריקענען קען דעכיידרייטן אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען אָן די נויט פֿאַר קריאָפּראָטעקטאַנץ קאַמפּערד צו קאַנווענשאַנאַל פריז טריקענען מעטאָדן, קריייטינג גרעסערע לאָודינג קאַפּאַציטעט, נידעריקער אַדאַטיוו רעקווייערמענץ און אַפּערייטינג קאָס באַטייטיק מייַלע.
זינט זיין אנטדעקונג אין 19221,2,3, האבן אינסולין און זיינע פארמאצעווטישע צוגרייטונגען געראטעוועט די לעבנס פון פאציענטן מיט טיפ 1 צוקערקרענק (T1DM) און טיפ 2 צוקערקרענק (T1DM). אבער, צוליב זיינע אייגנשאפטן אלס א הויך מאלעקולארער וואג פראטעין, ווערט אינסולין גרינג צוזאמענגעשטעלט, צעבראכן דורך פראטעאליטישע ענזימען, און עלימינירט דורך דעם ערשט-דורכגאנג עפעקט. מענטשן דיאגנאזירט מיט טיפ 1 צוקערקרענק דארפן אינסולין אינדזשעקציעס פארן רעשט פון זייער לעבן. פילע פאציענטן וואס זענען ערשט דיאגנאזירט מיט טיפ 2 צוקערקרענק דארפן אויך לאנג-טערמין אינסולין אינדזשעקציעס. טעגליכע אינסולין אינדזשעקציעס זענען א ערנסטע מקור פון טעגליכן ווייטאג און אומבאקוועמליכקייט פאר די מענטשן, מיט נעגאטיווע עפעקטן אויף גייסטישער געזונט. אלס רעזולטאט, ווערן אנדערע פארמען פון אינסולין אדמיניסטראציע וואס פאראורזאכן ווייניגער אומבאקוועמליכקייט, ווי למשל מונדליכע אינסולין אדמיניסטראציע, ברייט שטודירט5 ווייל זיי האבן דעם פאטענציאל צו צוריקשטעלן די קוואליטעט פון לעבן פון בערך 5 ביליאן מענטשן מיט צוקערקרענק איבער דער וועלט.
נאַנאָפּאַרטיקל טעכנאָלאָגיע האט צוגעשטעלט אַ באַטייטיק פֿאָרשריט אין פּרוּוון צו נעמען מויל אינסולין4,6,7. איינס וואָס עפֿעקטיוו פֿאַרפּאַקט און באַשיצט אינסולין פֿון דעגראַדאַציע פֿאַר צילגעריכטעט ליפֿערונג צו ספּעציפֿישע קערפּער זייטלעך. אָבער, די נוצן פֿון נאַנאָפּאַרטיקל פֿאָרמולאַציעס האט עטלעכע לימיטאַציעס, דער עיקר רעכט צו סטאַביליטעט פּראָבלעמען פֿון פּאַרטיקל סאַספּענשאַנז. עטלעכע אַגרעגאַציע קען פּאַסירן בעת ​​סטאָרידזש, וואָס ראַדוסאַז די ביאָאַוויילאַביליטי פֿון אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען8. אין דערצו, די כעמישע סטאַביליטעט פֿון די פּאָלימער מאַטריץ פֿון נאַנאָפּאַרטיקלען און אינסולין מוז אויך באַטראַכט ווערן צו ענשור די סטאַביליטעט פֿון אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען (NPs). איצט, פֿריז-טריקעניש טעכנאָלאָגיע איז דער גאָלד סטאַנדאַרט פֿאַר שאַפֿן סטאַביל NPs בשעת פאַרהיטן אַנוואָנטיד ענדערונגען בעת ​​סטאָרידזש9.
אבער, פריז-טריקעניש פארלאנגט די צוגאב פון קריאפראטעקטן צו פארמיידן די ספערישע סטרוקטור פון נאַנאָפּאַרטיקלען פון ווערן באאיינפלוסט דורך דעם מעכאנישן דרוק פון אייז קריסטאלן. דאס פארקלענערט באדייטנד די לאודינג פון אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען נאך ליאָפיליזאציע, ווייל דער קריאפראטעקטן פארנעמט רוב פון די וואָג פאַרהעלטעניש. דעריבער, די פּראָדוצירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען ווערן אָפט געפונען צו זיין נישט פּאַסיק פֿאַר דער פּראָדוקציע פון ​​טרוקענע פּודער פאָרמולאַציעס, אַזאַ ווי מויל טאַבלעטן און מויל פילמען, רעכט צו דער נויט פֿאַר גרויסע אַמאַונץ פון טרוקענע נאַנאָפּאַרטיקלען צו דערגרייכן די טעראַפּעווטישע פֿענצטער פון אינסולין.
שפּריץ טריקעניש איז אַ באַקאַנטער און ביליקער אינדוסטריעלער פּראָצעס פֿאַר פּראָדוצירן טרוקענע פּודערס פֿון פֿליסיגע פֿאַזעס אין דער פֿאַרמאַסוטיקאַלער אינדוסטריע10,11. קאָנטראָל איבער דעם פּאַרטיקל פֿאָרמאַציע פּראָצעס דערמעגלעכט געהעריקע איינקאַפּסולאַציע פֿון עטלעכע ביאָאַקטיווע קאַמפּאַונדז12, 13. דערצו, איז עס געוואָרן אַן עפֿעקטיווע טעכניק פֿאַר דער צוגרייטונג פֿון איינגעקאַפּסולירטע פּראָטעאינען פֿאַר מויל אַדמיניסטראַציע. בעת שפּריץ טריקעניש, פֿאַרדאַמפּפֿט וואַסער זייער שנעל, וואָס העלפֿט האַלטן די טעמפּעראַטור פֿון דעם פּאַרטיקל קערן נידעריק11,14, וואָס דערמעגלעכט זיין אַפּליקאַציע צו איינקאַפּסולירן היץ-סענסיטיווע קאָמפּאָנענטן. פֿאַר שפּריץ טריקעניש, זאָל דער קאָוטינג מאַטעריאַל זיין גרינטלעך האָמאָגעניזירט מיט דער לייזונג וואָס כּולל די איינגעקאַפּסולירטע ינגרידיאַנץ11,14. ניט ווי פֿריז-טריקעניש, האָמאָגעניזאַציע פֿאַר איינקאַפּסולאַציע אין שפּריץ-טריקעניש פֿאַרבעסערט איינקאַפּסולאַציע עפֿעקטיווקייט בעת דעכידראַטאַציע. זינט דער שפּריץ-טריקעניש איינקאַפּסולאַציע פּראָצעס דאַרף נישט קריאָפּראָטעקטאַנץ, קען שפּריץ-טריקעניש ווערן גענוצט צו פּראָדוצירן געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען מיט הויך לאָודינג אינהאַלט.
די שטודיע באריכטעט די פראדוקציע פון ​​אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען דורך קראָס-לינקינג פון טשיטאָסאַן און סאָדיום טריפּאָליפאָספאַט ניצנדיק אַן יאָן געל מעטאָד. יאָן געלאַטיאָן איז אַ צוגרייטונג מעטאָד וואָס אַלאַוז די פּראָדוקציע פון ​​נאַנאָפּאַרטיקלען דורך עלעקטראָסטאַטישע ינטעראַקשאַנז צווישן צוויי אָדער מער יאָניק מינים אונטער זיכער באדינגונגען. ביידע פרירן-טריקעניש און שפּריץ-טריקעניש טעקניקס זענען געניצט צו דעכיידרייט די אָפּטימיזעד טשיטאָסאַן/סאָדיום טריפּאָליפאָספאַט/ינסולין קראָס-לינקד נאַנאָפּאַרטיקלען. נאָך דעכיידריישאַן, זייער מאָרפאָלאָגי איז אַנאַלייזד דורך SEM. זייער רעקאָמבינאַציע פיייקייַט איז געווען עוואַלואַטעד דורך מעסטן זייער גרייס פאַרשפּרייטונג, ייבערפלאַך אָפּצאָל, PDI, ענקאַפּסולאַטיאָן עפעקטיווקייַט, און לאָודינג אינהאַלט. די קוואַליטעט פון ריסאָלובילייזד נאַנאָפּאַרטיקלען געשאפן דורך פאַרשידענע דעכיידריישאַן מעטהאָדס איז אויך עוואַלואַטעד דורך קאַמפּערינג זייער אינסולין שוץ, מעלדונג נאַטור, און סעליאַלער אַפּטייק עפעקטיווקייַט.
דער pH פון דער געמישטער לייזונג און דער פאַרהעלטעניש פון כיטאָסאַן און אינסולין זענען צוויי שליסל פאַקטאָרן וואָס ווירקן די פּאַרטיקל גרייס און ענקאַפּסולאַטיאָן עפעקטיווקייַט (EE) פון די לעצט NPs, ווייַל זיי דירעקט ווירקן די יאָנאָטראָפּיק געלאַטיאָן פּראָצעס. דער pH פון דער געמישטער לייזונג איז געוויזן צו זיין העכסט קאָרעלירט מיט פּאַרטיקל גרייס און ענקאַפּסולאַטיאָן עפעקטיווקייַט (פיגור 1a). ווי געוויזן אין פיגור 1a, ווי pH געוואקסן פון 4.0 צו 6.0, די דורכשניטלעך פּאַרטיקל גרייס (nm) איז געפֿאַלן און די EE געוואקסן באַדייטנד, בשעת ווען די pH געוואקסן צו 6.5, די דורכשניטלעך פּאַרטיקל גרייס אנגעהויבן צו פאַרגרעסערן און די EE איז געבליבן אַנטשיינדזשד. ווי די פאַרהעלטעניש פון כיטאָסאַן צו אינסולין געוואקסן, די דורכשניטלעך פּאַרטיקל גרייס געוואקסן אויך. דערצו, קיין ענדערונג אין EE איז באמערקט ווען נאַנאָפּאַרטיקלעס זענען צוגעגרייט אין אַ מאַסע פאַרהעלטעניש פון כיטאָסאַן / אינסולין העכער ווי 2.5:1 (w / w) (פיגור 1b). דעריבער, די אָפּטימאַל צוגרייטונג באדינגונגען אין דעם לערנען (pH 6.0, כיטאָסאַן / אינסולין מאַסע פאַרהעלטעניש פון 2.5:1) זענען געניצט. צו צוגרייטן אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען פֿאַר ווייטערדיקע שטודיע. אונטער דעם צוגרייטונגס באַדינגונג, איז די דורכשניטלעכע פּאַרטיקל גרייס פון אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען אָפּטימיזירט געוואָרן צו זיין 318 נם (פיגור 1c), די PDI איז געווען 0.18, די עמבעדדינג עפעקטיווקייט איז געווען 99.4%, די זעטאַ פּאָטענציעל איז געווען 9.8 mv, און די אינסולין לאָודינג איז געווען 25.01% (m/m). באַזירט אויף טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (TEM) רעזולטאַטן, זענען די אָפּטימיזירטע נאַנאָפּאַרטיקלען געווען בערך ספעריש און דיסקרעטע מיט אַ רעלאַטיוו מונדיר גרייס (פיגור 1d).
פאראמעטער אפטימיזאציע פון ​​אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען: (א) דער עפעקט פון pH אויף דעם דורכשניטלעכן דיאַמעטער און ענקאַפּסולאַציע עפעקטיווקייט (EE) פון אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען (צוגעגרייט ביי א 5:1 מאַסע פאַרהעלטעניש פון כיטאָסאַן און אינסולין); (ב) כיטאָסאַן און השפּעה פון מאַסע פאַרהעלטעניש פון אינסולין אויף דעם דורכשניטלעכן דיאַמעטער און ענקאַפּסולאַציע עפעקטיווקייט (EE) פון אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען (צוגעגרייט ביי pH 6); (ג) פּאַרטיקל גרייס פאַרשפּרייטונג פון אָפּטימיזירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען; (ד) TEM מיקראָגראַף פון אָפּטימיזירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען.
עס איז באַקאַנט אַז טשיטאָסאַן איז אַ שוואַכער פּאָליעלעקטראָליט מיט אַ pKa פון 6.5. עס איז פּאָזיטיוו טשאַרדזשד אין זויערע מעדיע ווייַל זיין הויפּט אַמינאָ גרופּע איז פּראָטאָנירט דורך וואַסערשטאָף יאָנען15. דעריבער, עס איז אָפט געניצט ווי אַ טרעגער צו קאַפּסולירן נעגאַטיוו טשאַרדזשד מאַקראָמאָלעקולעס. אין דעם לערנען, טשיטאָסאַן איז געניצט צו קאַפּסולירן ינסולין מיט אַן יסאָעלעקטריש פּונקט פון 5.3. ווייַל טשיטאָסאַן איז געניצט ווי אַ קאָוטינג מאַטעריאַל, מיט די פאַרגרעסערן פון זיין פּראָפּאָרציע, די גרעב פון די ויסווייניקסט שיכט פון די נאַנאָפּאַרטיקלען ינקריסאַז אַקאָרדינגלי, ריזאַלטינג אין אַ גרעסערע דורכשניטלעך פּאַרטיקל גרייס. אין אַדישאַן, העכער לעוועלס פון טשיטאָסאַן קענען קאַפּסולירן מער ינסולין. אין אונדזער פאַל, EE איז געווען העכסטן ווען די פאַרהעלטעניש פון טשיטאָסאַן און ינסולין ריטשט 2.5:1, און עס איז נישט געווען קיין באַטייטיק ענדערונג אין EE ווען די פאַרהעלטעניש קאַנטיניוד ינקריסינג.
חוץ דעם פראפארציע פון ​​כיטאסאן און אינסולין, האט pH אויך געשפילט א קריטישע ראלע אין דער צוגרייטונג פון NPs. גאן און אנדערע 17 האבן שטודירט דעם עפעקט פון pH אויף די פארטיקל גרייס פון כיטאסאן נאַנאָפּאַרטיקלען. זיי האבן געפונען א קאנטינעווירלעכע פארקלענערונג אין פארטיקל גרייס ביז pH האט דערגרייכט 6.0, און א באדייטנדיקע פארגרעסערונג אין פארטיקל גרייס איז באמערקט געווארן ביי pH > 6.0, וואס איז אין איינקלאנג מיט אונזערע אבזערוואציעס. די דערשיינונג איז צוליב דעם פאקט אז מיטן פארגרעסערן pH, באקומט די אינסולין מאלעקול א נעגאטיווע אייבערפלאך לאדונג, אזוי באגינצט עלעקטראסטאטישע אינטעראקציעס מיטן כיטאסאן/סאדיום טריפאליפאספאט (TPP) קאמפלעקס, וואס רעזולטירט אין א קליינע פארטיקל גרייס און הויכע EE. אבער, ווען דער pH איז געווארן צוגעפאסט צו 6.5, זענען די אמינא גרופעס אויף כיטאסאן דעפראטאנירט געווארן, וואס רעזולטירט אין כיטאסאן פאלדינג. אזוי, הויכע pH רעזולטירט אין ווייניגער אויסשטעלונג פון אמינא יאנען צו TPP און אינסולין, וואס רעזולטירט אין א נידעריגערע קראָס-לינקינג, גרעסערע לעצטלעכע דורכשניטלעכע פארטיקל גרייס און נידעריגערע EE.
אנאליז פון די מארפאָלאָגישע אייגנשאפטן פון פריז-געטריקנטע און שפּריץ-געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען קען פירן די אויסוואל פון בעסערע דעכידראַטאַציע און פּודער פאָרמאַציע טעקניקס. די בילכער מעטאָד זאָל צושטעלן מעדיצין פעסטקייט, מונדיר פּאַרטיקל פאָרעם, הויך מעדיצין לאָודינג און גוט סאַליאַביליטי אין דער אָריגינעלער לייזונג. אין דעם לערנען, צו בעסער פאַרגלייַכן די צוויי טעקניקס, ינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען מיט אָדער אָן 1% מאַניטאָל זענען געניצט בעשאַס דעכידראַטאַציע. מאַניטאָל איז געניצט ווי אַ באַלקינג אַגענט אָדער קריאָפּראָטעקטאַנט אין פאַרשידן טרוקן פּודער פאָרמולאַטיאָנס פֿאַר פריז דרייינג און שפּריץ דרייינג. פֿאַר די ליאָפילייזד ינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען אָן מאַניטאָל, ווי געוויזן אין פיגור 2a, אַ העכסט פּאָרעז פּודער סטרוקטור מיט גרויס, ירעגולער און גראָב סערפאַסיז איז באמערקט אונטער סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (SEM). ווייניק דיסקרעטע פּאַרטיקאַלז זענען דיטעקטעד אין די פּודער נאָך דעכידראַטאַציע (פיגור 2e). די רעזולטאַטן האָבן אנגעוויזן אַז רובֿ נאַנאָפּאַרטיקלען זענען דיקאַמפּאָוזד בעשאַס פריז-דרייינג אָן קיין קריאָפּראָטעקטאַנט. פֿאַר פריז-געטריקנטע און שפּריץ-געטריקנטע ינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען מיט 1% מאַניטאָל, ספעריש נאַנאָפּאַרטיקלען מיט גלאַט סערפאַסיז זענען באמערקט (פיגור 2b,d,f,h). ינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען שפּריץ-געטריקנט אָן מאַניטאָל זענען געבליבן ספעריש אָבער געקנייטשט אויף דער ייבערפלאַך (פיגור 2c). ספערישע און געקנייטשט סערפאַסיז ווערן ווייטער דיסקוטירט אין די מעלדונג נאַטור און צעלולאַרע אַפּטייק טעסץ אונטן. באַזירט אויף דעם קענטיקן אויסזען פון די געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען, ביידע שפּריץ-געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען אָן מאַניטאָל און נאַנאָפּאַרטיקלען געפֿריר-געטריקנט און שפּריץ-געטריקנט מיט מאַניטאָל האָבן געגעבן פיינע נאַנאָפּאַרטיקלען פּודערס (פיגור 2f,g,h). ווי גרעסער די ייבערפלאַך שטח צווישן די פּאַרטיקל סערפאַסיז, ​​אַלץ העכער די סאַליאַביליטי און דעריבער אַלץ העכער די מעלדונג קורס.
מאָרפאָלאָגיע פון ​​פֿאַרשידענע דעכידראַטירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען: (אַ) SEM בילד פון ליאָפיליזירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען אָן מאַניטאָל; (ב) SEM בילד פון ליאָפיליזירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען מיט מאַניטאָל; (ג) שפּריץ-געטריקנטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען אָן מאַניטאָל SEM בילד פון; (ד) SEM בילד פון אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען שפּריץ-געטריקנט מיט מאַניטאָל; (ה) בילד פון ליאָפיליזירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען פּודער אָן מאַניטאָל; (ו) בילד פון ליאָפיליזירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען מיט מאַניטאָל; (ז) בילד פון שפּריץ-געטריקנטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען פּודער אָן מאַניטאָל; (ח) בילד פון שפּריץ-געטריקנטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען פּודער מיט מאַניטאָל.
בעת פריז-טריקעניש, אַקטירט מאַניטאָל ווי אַ קריאָפּראָטעקטאַנט, האַלטנדיק נאַנאָפּאַרטיקלען אין אַן אַמאָרפֿישער פֿאָרעם און פאַרהיטנדיק שאָדן דורך אייז קריסטאַלן19. אין קאַנטראַסט, איז נישטאָ קיין פריז שריט בעת שפּריץ טריקעניש. דעריבער איז מאַניטאָל נישט נויטיק אין דעם מעטאָד. אין פאַקט, שפּריץ-טריקענע נאַנאָפּאַרטיקלען אָן מאַניטאָל האָבן געגעבן פֿײַנערע נאַנאָפּאַרטיקלען ווי פריער באַשריבן. אָבער, מאַניטאָל קען נאָך אַקטירן ווי אַ פֿילער אין דעם שפּריץ-טריקעניש פּראָצעס צו געבן נאַנאָפּאַרטיקלען אַ מער ספֿערישע סטרוקטור20 (פֿיג. 2ד), וואָס העלפֿט צו באַקומען אַ מונדיר מעלדונג נאַטור פֿון אַזעלכע פֿאַרפּאַקטע נאַנאָפּאַרטיקלען. אין דערצו, איז קלאָר אַז עטלעכע גרויסע פּאַרטיקלען קענען דעטעקטירט ווערן אין ביידע פֿריז-טריקענע און שפּריץ-טריקענע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען וואָס אַנטהאַלטן מאַניטאָל (פֿיג. 2ב,ד), וואָס קען זײַן רעכט צו דער אַקיומיאַליישאַן פֿון מאַניטאָל אין דעם פּאַרטיקל קערן צוזאַמען מיטן פֿאַרפּאַקטע אינסולין. צו. טשיטאָסאַן שיכט. עס איז ווערט צו באַמערקן אַז אין דעם לערנען, כּדי צו זיכער מאַכן אַז די ספערישע סטרוקטור בלייבט גאַנץ נאָך דיכיידריישאַן, ווערט די פּראָפּאָרציע פון ​​מאַניטאָל און טשיטאָסאַן געהאַלטן ביי 5:1, אַזוי אַז אַ גרויסע מאָס פילער קען אויך פֿאַרגרעסערן די פּאַרטיקל גרייס פון די געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען..
פוריע טראַנספאָרמאַציע אינפֿראַרעד אַטענואַטעד גאַנץ רעפֿלעקציע (FTIR-ATR) ספּעקטראָסקאָפּיע האָט כאַראַקטעריזירט די פֿיזישע געמיש פֿון פֿרײַעם אינסולין, כיטאָסאַן, כיטאָסאַן, TPP און אינסולין. אַלע דעכידראַטירטע NPs זענען כאַראַקטעריזירט געוואָרן דורך ניצן FTIR-ATR ספּעקטראָסקאָפּיע. באַמערקענסווערט, באַנד אינטענסיטעטן פֿון 1641, 1543 און 1412 cm-1 זענען באמערקט געוואָרן אין פֿאַרפּאַקטע NPs פֿריז-געטריקנט מיט מאַניטאָל און אין NPs שפּריץ-געטריקנט מיט און אָן מאַניטאָל (פֿיג. 3). ווי פֿריִער געמאָלדן, די פֿאַרגרעסערונגען אין שטאַרקייט זענען פֿאַרבונדן מיט קראָס-לינקינג צווישן כיטאָסאַן, TPP און אינסולין. אויספֿאָרשונג פֿון דער אינטעראַקציע צווישן כיטאָסאַן און אינסולין האָט געוויזן אַז אין די FTIR ספּעקטראַ פֿון אינסולין-געלאָדענע כיטאָסאַן נאַנאָפּאַרטיקלען, האָט די כיטאָסאַן באַנד איבערגעלאָפֿן מיט יענע פֿון אינסולין, פֿאַרגרעסערנדיק די קאַרבאָניל אינטענסיטעט (1641 cm-1) און אַמין (1543 cm-1) גאַרטל. די טריפּאָליפֿאָספֿאַט גרופּעס פֿון TPP זענען פֿאַרבונדן צו אַמאָניום גרופּעס אין כיטאָסאַן, פֿאָרמענדיק אַ באַנד בײַ... 1412 סענטימעטער-1.
FTIR-ATR ספּעקטראַ פון פרייען אינסולין, כיטאָסאַן, פיזישע געמישן פון כיטאָסאַן/TPP/אינסולין און NPs דעכידראַטירט דורך פאַרשידענע מעטאָדן.
דערצו, די רעזולטאטן זענען קאנסיסטענט מיט די וואס ווערן געוויזן אין SEM, וואס האט געוויזן אז די איינגעפאקטע נאַנאָפּאַרטיקלען זענען געבליבן גאַנץ סיי ווען מען האט זיי געשפּריצט און סיי ווען מען האט זיי געפֿרוירן מיט מאַניטאָל, אָבער אָן מאַניטאָל, האט נאָר שפּריץ-טריקענען פּראָדוצירט איינגעפאקטע פּאַרטיקלען. אין קאַנטראַסט, די FTIR-ATR ספּעקטראַלע רעזולטאטן פון נאַנאָפּאַרטיקלען געפֿרוירן אָן מאַניטאָל זענען געווען זייער ענלעך צו דער גשמיותער געמיש פון כיטאָסאַן, TPP, און אינסולין. דאָס רעזולטאַט ווייזט אז די קראָס-לינקס צווישן כיטאָסאַן, TPP און אינסולין זענען מער נישט פאַראַן אין נאַנאָפּאַרטיקלען געפֿרוירן אָן מאַניטאָל. די נאַנאָפּאַרטיקלען סטרוקטור איז חרובֿ געוואָרן בעתן פֿרוירן-טריקענען אָן קריאָפּראָטעקטאַנט, וואָס מען קען זען אין די SEM רעזולטאטן (פיגור 2אַ). באַזירט אויף די מאָרפאָלאָגיע און FTIR רעזולטאטן פון דעכידראַטירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען, זענען נאָר ליאָפֿיליזירטע, שפּריץ-טריקענע, און מאַניטאָל-פֿרייע נאַנאָפּאַרטיקלען געניצט געוואָרן פֿאַר רעקאָנסטיטוציע עקספּערימענטן און מאַניטאָל-פֿרייע נאַנאָפּאַרטיקלען צוליב דער דעקאָמפּאָזיציע פון ​​מאַניטאָל-פֿרייע נאַנאָפּאַרטיקלען בעת ​​דעכידראַטאַציע.
דעכידראַטאַציע ווערט גענוצט פֿאַר לאַנג-טערמין סטאָרידזש און ווידער-פאַראַרבעטונג אין אַנדערע פאָרמולאַציעס. די מעגלעכקייט פון טרוקענע נאַנאָפּאַרטיקלען צו רעקאָנסטיטוירן נאָך סטאָרידזש איז קריטיש פֿאַר זייער נוצן אין פֿאַרשידענע פאָרמולאַציעס ווי טאַבלעטן און פֿילמען. מיר האָבן באַמערקט אַז די דורכשניטלעכע פּאַרטיקל גרייס פון די שפּריץ-געטריקנטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען אין דער אַוועק פון מאַניטאָל איז בלויז אַ ביסל געוואַקסן נאָך רעקאָנסטיטוציע. אויף דער אַנדערער האַנט, די פּאַרטיקל גרייס פון די שפּריץ-געטריקנטע און פֿריז-געטריקנטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען מיט מאַניטאָל איז באַדייטנד געוואַקסן (טאַבעלע 1). PDI און EE זענען נישט באַדייטנד געביטן (p > 0.05) נאָך רעקאָמבינאַציע פון ​​אַלע נאַנאָפּאַרטיקלען אין דעם לערנען (טאַבעלע 1). דאָס רעזולטאַט ווייזט אַז רובֿ פון די פּאַרטיקלען זענען געבליבן גאַנץ נאָך ווידער-אויפֿלייזן. אָבער, די צוגאב פון מאַניטאָל האָט רעזולטירט אין אַ שטאַרק רעדוצירטער אינסולין לאָודינג פון ליאָפֿיליזירטע און שפּריץ-געטריקנטע מאַניטאָל נאַנאָפּאַרטיקלען (טאַבעלע 1). אין קאַנטראַסט, די אינסולין לאָוד אינהאַלט פון נאַנאָפּאַרטיקלען שפּריץ-געטריקנט אָן מאַניטאָל איז געבליבן די זעלבע ווי פריער (טאַבעלע 1).
עס איז באַקאַנט אַז די לאָודינג פון נאַנאָפּאַרטיקלען איז קריטיש ווען גענוצט פֿאַר מעדיצין-ליפערונג צוועקן. פֿאַר נאַנאָפּאַרטיקלען מיט נידעריקע לאָודינגז, זענען זייער גרויסע מאָסן מאַטעריאַל נויטיק צו דערגרייכן דעם טעראַפּעווטישן שוועל. אָבער, די הויכע וויסקאָסיטי פון אַזעלכע הויכע נאַנאָפּאַרטיקלען קאָנצענטראַציעס פירט צו אומבאַקוועמלעכקייט און שוועריקייט אין מויל אַדמיניסטראַציע און ינדזשעקטאַבאַל פאָרמולאַציעס, ריספּעקטיוולי 22. אין דערצו, קענען אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען אויך גענוצט ווערן צו מאַכן טאַבלעטן און וויסקאָזע ביאָפילמס 23, 24, וואָס ריקווייערז די נוצן פון גרויסע מאָסן פון נאַנאָפּאַרטיקלען ביי נידעריקע לאָודינג לעוועלס, וואָס רעזולטירט אין גרויסע טאַבלעטן און דיקע ביאָפילמס וואָס זענען נישט פּאַסיק פֿאַר מויל אַפּליקאַציעס. דעריבער, זענען דעכיידרירטע נאַנאָפּאַרטיקלען מיט הויך אינסולין לאָוד זייער געוואונטשן. אונדזערע רעזולטאַטן פֿאָרשלאָגן אַז די הויכע אינסולין לאָוד פון מאַניטאָל-פֿרייַ שפּריץ-געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען קען פאָרשלאָגן פילע אַטראַקטיוו אַדוואַנטאַגעס פֿאַר די אַלטערנאַטיווע ליפערונג מעטאָדן.
אַלע דעכידראַטירטע נאַנאָפּאַרטיקלען זענען געהאַלטן געוואָרן אין פרידזשידער פֿאַר דריי חדשים. SEM רעזולטאַטן האָבן געוויזן אַז די מאָרפאָלאָגיע פֿון אַלע דעכידראַטירטע נאַנאָפּאַרטיקלען האָט זיך נישט באַדייטנד געביטן בעת ​​די דריי-חודשיקע סטאָרידזש (פֿיגור 4). נאָך רעקאָנסטיטוציע אין וואַסער, האָבן אַלע נאַנאָפּאַרטיקלען געוויזן אַ קליינע פֿאַרקלענערונג אין EE און האָבן אַרויסגעלאָזט אַ קליינע מאָס (~5%) אינסולין בעת ​​די דריי-חודשיקע סטאָרידזש פּעריאָד (טאַבעלע 2). אָבער, די דורכשניטלעכע פּאַרטיקל גרייס פֿון אַלע נאַנאָפּאַרטיקלען איז געוואַקסן. די פּאַרטיקל גרייס פֿון נאַנאָפּאַרטיקלען שפּריץ-געטריקנט אָן מאַניטאָל איז געוואַקסן צו 525 נאַנאָמעטער, בשעת די פֿון שפּריץ-געטריקנטע און פֿריז-געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען מיט מאַניטאָל איז געוואַקסן צו 872 און 921 נאַנאָמעטער, ריספּעקטיוולי (טאַבעלע 2).
מאָרפאָלאָגיע פון ​​פֿאַרשידענע דעכידראַטירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען וואָס זענען געהאַלטן געוואָרן פֿאַר דריי חדשים: (אַ) SEM בילד פון ליאָפֿיליזירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען מיט מאַניטאָל; (ב) SEM בילד פון שפּריץ-געטריקנטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען אָן מאַניטאָל; (ג) אָן מאַניטאָל SEM בילדער פון שפּריץ-געטריקנטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען.
דערצו, זענען געזען געוואָרן אויסזעצונגען אין די רעקאָנסטיטואירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען וואָס זענען שפּריץ-געטריקנט געוואָרן מיט מאַניטאָל און געפֿריר-געטריקנט (פיגור S2). דאָס קען זיין געפֿירט דורך גרויסע פּאַרטיקלען וואָס סוספּענדירן נישט ריכטיק אין וואַסער. אַלע די אויבן דערמאָנטע רעזולטאַטן ווייַזן אַז די שפּריץ-טריקעניש טעכניק קען באַשיצן אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען פון דעכידראַטאַציע און אַז הויכע לאָודינגז פון אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען קענען באַקומען ווערן אָן קיין פֿילערס אָדער קריאָפּראָטעקטאַנץ.
אינסולין ריטענשאַן איז געטעסט געוואָרן אין pH = 2.5 מעדיום מיט פּעפּסין, טריפּסין, און α-כימאָטריפּסין צו דעמאָנסטרירן די פּראַטעקטיוו פיייקייט פון NPs קעגן ענזימאַטיש דיידזשעסטשאַן נאָך דיכיידריישאַן. די אינסולין ריטענשאַן פון דיכיידרייטאַד NPs איז געווען קאַמפּערד מיט יענע פון ​​פריש צוגעגרייט NPs, און פריי אינסולין איז געניצט ווי אַ נעגאַטיוו קאָנטראָל. אין דעם לערנען, פריי אינסולין האט געוויזן שנעל אינסולין עלימיניישאַן ין 4 שעה אין אַלע דרייַ ענזימאַטיש טריטמאַנץ (פיגור 5a-c). אין קאַנטראַסט, אינסולין עלימיניישאַן טעסטינג פון NPs פרירן-געטריקנט מיט מאַניטאָל און NPs שפּריץ-געטריקנט מיט אָדער אָן מאַניטאָל האט געוויזן באַדייטנד העכער פּראַטעקשאַן פון די NPs קעגן ענזימאַטיש דיידזשעסטשאַן, וואָס איז געווען ענלעך צו יענע פון ​​פריש צוגעגרייט אינסולין NPs (פיגור 1).5a-c). מיט דער הילף פון נאַנאָפּאַרטיקלען אין פּעפּסין, טריפּסין, און α-כימאָטריפּסין, מער ווי 50%, 60%, און 75% פון אינסולין קען זיין פּראָטעקטעד ין 4 שעה, ריספּעקטיוולי (פיגור 5a-c). דעם אינסולין-פּראַטעקטיוו פיייקייט קען פאַרגרעסערן די געלעגנהייט פון העכער אינסולין אַבזאָרפּשאַן. אין דעם בלוטשטראָם25. די רעזולטאַטן פֿאָרשלאָגן אַז שפּריץ-טריקעניש מיט אָדער אָן מאַניטאָל און פֿריז-טריקעניש מיט מאַניטאָל קענען באַוואָרענען די אינסולין-שוץ-פֿעיִקייט פֿון נאַנאָפּאַרטיקלען נאָך דעכידראַטאַציע.
שוץ און ארויסלאָז-פאַרהאַלטן פון דעכידראַטירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען: (א) שוץ פון אינסולין אין פּעפּסין לייזונג; (ב) שוץ פון אינסולין אין טריפּסין לייזונג; (ג) שוץ פון אינסולין דורך α-כימאָטריפּסין לייזונג; (ד) די ארויסלאָז-פאַרהאַלטן פון דעכידראַטירטע נאַנאָפּאַרטיקלען אין pH = 2.5 לייזונג; (ה) די ארויסלאָז-פאַרהאַלטן פון דעכידראַטירטע נאַנאָפּאַרטיקלען אין pH = 6.6 לייזונג; (ו) די ארויסלאָז-פאַרהאַלטן פון דעכידראַטירטע נאַנאָפּאַרטיקלען אין pH = 7.0 לייזונג.
פריש צוגעגרייטע און רעקאָנסטיטואירטע טרוקענע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען זענען אינקובירט געוואָרן אין פֿאַרשידענע באַפֿערס (pH = 2.5, 6.6, 7.0) ביי 37 °C, סימולירנדיק די pH סביבה פֿון מאָגן, דואָדענום און אויבערשטן קליינעם געדערעם, צו אונטערזוכן דעם ווירקונג פֿון אינסולין אויף אינסולין קעגנשטעל. ארויסלאָז-פאַרהאַלטן אין פֿאַרשידענע סביבות. פראַגמענט פֿון גאַסטראָאינטעסטינאַלן טראַקט. ביי pH = 2.5, האָבן אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען און ווידער-אויפֿלייזטע טרוקענע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען געוויזן אַן ערשטע אויסברוך-פרייַלאָז אין דער ערשטער שעה, נאָכגעפֿאָלגט פֿון אַ לאַנגזאַמע ארויסלאָז איבער די קומענדיקע 5 שעה (פֿיגור 5ד). די שנעלע ארויסלאָז אין אָנהייב איז מערסטנס מסתּמא דער רעזולטאַט פֿון שנעלער ייבערפֿלאַך-דעזאָרפּציע פֿון פּראָטעין-מאָלעקולן וואָס זענען נישט פֿולשטענדיק אימאָביליזירט אין דער אינערלעכער סטרוקטור פֿון דער פּאַרטיקל. ביי pH = 6.5, האָבן אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען און רעקאָנסטיטואירטע טרוקענע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען געוויזן אַ גלאַטע און לאַנגזאַמע ארויסלאָז איבער 6 שעה, ווייל דער pH פֿון דער טעסט-לייזונג איז געווען ענלעך צו דער פֿון דער נאַנאָפּאַרטיקלען-צוגעגרייטער לייזונג (פֿיגור 5ע). ביי pH = 7, זענען די נאַנאָפּאַרטיקלען געווען נישט-סטאַביל און כּמעט פֿולשטענדיק צעפֿאַלן אין די ערשטע צוויי שעה (פֿיגור 5פֿ). דאָס איז ווייל דעפּראָטאָנאַציע פֿון כיטאָסאַן פּאַסירט ביי העכערן pH, וואָס רעזולטירט אין אַ ווייניקער קאָמפּאַקטן פּאָלימער-נעץ און ארויסלאָז פֿון געלאָדענעם אינסולין.
דערצו, די אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען וואָס זענען שפּריץ-געטריקנט אָן מאַניטאָל האָבן געוויזן אַ שנעלערע מעלדונג פּראָפיל ווי די אַנדערע דעכידראַטירטע נאַנאָפּאַרטיקלען (פיגור 5ד-ו). ווי פריער באַשריבן, די רעקאָנסטיטואירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען וואָס זענען געטריקנט אָן מאַניטאָל האָבן געוויזן די קלענסטע פּאַרטיקל גרייס. קליינע פּאַרטיקלען צושטעלן אַ גרעסערע ייבערפלאַך שטח, אַזוי רובֿ פון די באַטייַטיק מעדיצין וועט זיין ביי אָדער לעבן די פּאַרטיקל ייבערפלאַך, ריזאַלטינג אין שנעל מעדיצין מעלדונג26.
די ציטאָטאָקסיסיטי פון נאַנאָפּאַרטיקלען איז געוואָרן אויסגעפאָרשט דורך MTT אַסיי. ווי געוויזן אין פיגור S4, זענען אַלע דעכידראַטירטע נאַנאָפּאַרטיקלען געפֿונען געוואָרן צו האָבן קיין באַדייטנדיקע ווירקונג אויף צעל לעבנספֿעיִקייט ביי קאָנצענטראַציעס פון 50-500 μg/ml, וואָס סאַגדזשעסט אַז אַלע דעכידראַטירטע נאַנאָפּאַרטיקלען קענען זיכער געניצט ווערן צו דערגרייכן דעם טעראַפּעווטישן פֿענצטער.
די לעבער איז דער הויפּט אָרגאַן דורך וועלכן אינסולין אויספֿירט זיינע פֿיזיאָלאָגישע פֿונקציעס. העפּG2 צעלן זענען אַ מענטשלעכע העפּאַטאָמאַ צעל ליניע וואָס ווערט אָפֿט גענוצט ווי אַן אין וויטראָ העפּאַטאָציט אויפֿנאַם מאָדעל. דאָ זענען העפּG2 צעלן גענוצט געוואָרן צו אָפּשאַצן די צעלולאַרע אויפֿנאַם פֿון דעכידראַטירטע נאַנאָפּאַרטיקלען מיט פֿריז-טריקעניש און שפּריץ-טריקעניש מעטאָדן. צעלולאַרע אויפֿנאַם דורך קאָנפֿאָקאַל לאַזער סקאַנינג מיט פֿלוס ציטאָמעטרי און וויזשאַן נאָך עטלעכע שעה פֿון אינקובאַציע מיט פֿרײַעם FITC אינסולין בײַ אַ קאָנצענטראַציע פֿון 25 μg/mL, זענען פֿריש צוגעגרייטע FITC אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען און דעכידראַטירטע FITC אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען בײַ גלייכע אינסולין קאָנצענטראַציעס דורכגעפֿירט געוואָרן קוואַנטיטאַטיווע מיקראָסקאָפּי (CLSM) אָבסערוואַציעס. ליאָפיליזירטע נאַנאָפּאַרטיקלען אָן מאַניטאָל זענען חרובֿ געוואָרן בעת ​​דעכידראַטאַציע און זענען נישט עוואַלויִרט געוואָרן אין דעם טעסט. די אינטראַצעלולאַרע פֿלואָרעסצענץ אינטענסיטעטן פֿון פֿריש צוגעגרייטע אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען, ליאָפיליזירטע נאַנאָפּאַרטיקלען מיט מאַניטאָל, און שפּריץ-געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען מיט און אָן מאַניטאָל (פֿיג. 6a) זענען געווען 4.3, 2.6, 2.4, און 4.1-פֿאַך העכער ווי די פֿרײַע. FITC-אינסולין גרופע, בהתאמה (פיגור 6ב). די רעזולטאטן ווייזן אז איינגעפאקטן אינסולין איז שטארקער אין צעלולארע אויפנעמונג ווי פרייער אינסולין, הויפטזעכליך צוליב דער קלענערער גרייס פון די אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען וואָס זענען פּראָדוצירט געוואָרן אין דער שטודיע.
HepG2 צעל אויפנעמען נאך 4 שעה אינקובאציע מיט פריש צוגעגרייטע נאַנאָפּאַרטיקלען און דעכידראַטירטע נאַנאָפּאַרטיקלען: (א) פארטיילונג פון FITC-אינסולין אויפנעמען דורך HepG2 צעלן. (ב) געאמעטרישער דורכשניט פון פלואָרעסצענץ אינטענסיטעטן אנאליזירט דורך פלוס ציטאָמעטרי (n = 3), *P < 0.05 קאמפערד מיט פרייען אינסולין.
אזוי אויך, די CLSM בילדער האבן געוויזן אז די FITC פלואָרעסצענץ אינטענסיטעטן פון פריש צוגעגרייטע FITC-אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען און FITC-אינסולין-געלאָדענע שפּריץ-געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען (אָן מאַניטאָל) זענען געווען פיל שטאַרקער ווי די פון די אנדערע מוסטערן (פיגור 6a). ווייטער, מיטן צולייגן מאַניטאָל, האט די העכערע וויסקאָסיטעט פון דער לייזונג געוואקסן די קעגנשטעל צו צעלולאַרע אויפנאַם, וואָס האט רעזולטירט אין א פארמינערטע אינסולין פּראָליפעראַציע. די רעזולטאַטן פֿאָרשלאָגן אז מאַניטאָל-פֿרייע שפּריץ-געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען האבן אויסגעוויזן די העכסטע צעלולאַרע אויפנאַם עפֿעקטיווקייט ווייל זייער פּאַרטיקל גרייס איז געווען קלענער ווי די פון פֿריז-געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען נאָך ווידער-אויפֿלעזונג.
כיטאָסאַן (דורכשניטלעכע מאָלעקולאַרע וואָג 100 KDa, 75–85% דעאַסעטילירט) איז געקויפט געוואָרן פֿון סיגמאַ-אַלדריטש (אָוקוויל, אָנטעריאָ, קאַנאַדע). נאַטריום טריפּאָליפאָספאַט (TPP) איז געקויפט געוואָרן פֿון VWR (ראַדנאָר, פּעננסילוועיניע, USA). רעקאָמבינאַנט מענטשלעכער אינסולין געניצט אין דעם לערנען איז געווען פֿון פֿישער סייענטיפיק (וואָלטהאַם, מאַסאַטשוסעטס, USA). פֿלואָרעסצעין איזאָטהיאָסיאַנאַט (FITC)-מאַרקירט מענטשלעכער אינסולין און 4′,6-דיאַמידינאָ-2-פֿענילינדאָל דיהידראָטשלאָריד (DAPI) זענען געקויפט געוואָרן פֿון סיגמאַ-אַלדריטש (אָוקוויל, אָנטעריאָ, קאַנאַדע). די HepG2 צעל ליניע איז באַקומען געוואָרן פֿון ATCC (מאַנאַסאַס, ווירדזשיניע, USA). אַלע אַנדערע רעאַגענטן זענען געווען אַנאַליטיש אָדער כראָמאַטאָגראַפֿיש גראַד.
צוגרייטן א 1 מג/מל CS לייזונג דורך אויפלעזן עס אין טאָפּלט דיסטילירט וואַסער (DD וואַסער) וואָס כּולל 0.1% עסיק זויער. צוגרייטן 1 מג/מל לייזונגען פון TPP און אינסולין דורך אויפלעזן זיי אין DD וואַסער און 0.1% עסיק זויער, ריספּעקטיוולי. די פאַר-עמולסיע איז צוגעגרייט מיט אַ פּאָליטראָן PCU-2-110 הויך-גיכקייַט האָמאָגענייזער (Brinkmann Ind. Westbury, NY, USA). דער צוגרייטונג פּראָצעס איז ווי גייט: ערשטנס, 2 מל פון TPP לייזונג איז צוגעגעבן צו 4 מל פון אינסולין לייזונג, און די געמיש איז גערודערט פֿאַר 30 מינוט און גאָר געמישט. דערנאָך, די געמישטע לייזונג איז צוגעגעבן טראָפּנסווייז צו די CS לייזונג דורך אַ שפּריץ אונטער הויך-גיכקייַט מישונג (10,000 רפּם). די געמישן זענען געהאלטן אונטער הויך-גיכקייַט מישונג (15,000 רפּם) אין אַן אייז וואַנע פֿאַר 30 מינוט, און זיי זענען אַדזשאַסטיד צו אַ זיכער pH צו באַקומען קראָס-לינקד אינסולין NPs. צו ווייטער האָמאָגעניזירן און רעדוצירן די פּאַרטיקל גרייס פון אינסולין NPs, זיי זענען סאָניקייטיד פֿאַר אַ. נאָך 30 מינוט אין אַן אייז־וואַנע ניצנדיק אַ פּראָבע־טיפּ סאָניקאַטאָר (UP 200ST, Hielscher Ultrasonic, Teltow, דייטשלאַנד).
אינסולין NPS זענען געטעסט געוואָרן פֿאַר Z-דורכשניטלעכן דיאַמעטער, פּאָלידיספּערסיטי אינדעקס (PDI) און זעטאַ פּאָטענציעל מיט דינאַמישע ליכט סקאַטערינג (DLS) מעסטונגען מיט אַ Litesizer 500 (Anton Paar, Graz, עסטרייך) דורך זיי דילוטינג אין DD וואַסער ביי 25°C. מאָרפאָלאָגיע און גרייס פאַרשפּרייטונג זענען קעראַקטעריזירט געוואָרן דורך אַ Hitachi H7600 טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ (TEM) (Hitachi, טאָקיאָ, יאַפּאַן), און בילדער זענען דערנאָך אַנאַליזירט געוואָרן מיט Hitachi בילדגעבונג ווייכווארג (Hitachi, טאָקיאָ, יאַפּאַן). צו אָפּשאַצן די ענקאַפּסולאַציע עפעקטיווקייט (EE) און לאָודינג קאַפּאַציטעט (LC) פון אינסולין NPs, די NPs זענען פּיפּעטטעד אין ולטראַפילטריישאַן טובז מיט אַ מאָלעקולאַר וואָג קאַט-אָף פון 100 kDa און סענטריפוגירט ביי 500 xg פֿאַר 30 מינוט. נישט-ענקאַפּסולירט אינסולין אין די פילטראַט איז קוואַנטיפיצירט געוואָרן מיט אַן Agilent 1100 סעריע HPLC סיסטעם (Agilent, סאַנטאַ קלאַראַ, קאַליפאָרניאַ, USA) באַשטייענדיק פון אַ קוואַטערנערי פּאָמפּע, אַוטאָסאַמפּלער, קאָלום כיטער, און DAD. דעטעקטאָר. אינסולין איז אנאליזירט געווארן דורך א C18 קאלום (זאָרבאַקס, 3.5 מיקראָמעטער, 4.6 מ״מ × 150 מ״מ, אַדזשילענט, USA) און דעטעקטירט ביי 214 נ״מ. די מאָבילע פאַזע איז געווען אַצעטאָניטריל און וואַסער, מיט 0.1% TFA, גראַדיענט פאַרהעלטענישן פון 10/90 ביז 100/0, און געלאָפן פאר 10 מינוט. די מאָבילע פאַזע איז געפּאַמפּט געווארן מיט א שטראָם ראַטע פון ​​1.0 מל/מינוט. די קאלום טעמפּעראַטור איז געשטעלט געווארן צו 20 °C. קאַלקולירט די פּראָצענטן פון EE און LC ניצנדיק די גלייכונגען (1) און גלייכונג (2).
פארשידענע CS/אינסולין פראפארציעס פון 2.0 ביז 4.0 זענען געטעסט געווארן צו אפטימיזירן אינסולין NP. פארשידענע מאסן פון CS לייזונג זענען צוגעגעבן געווארן בעת ​​די צוגרייטונג, בשעת די אינסולין/TPP געמיש איז געהאלטן געווארן קאנסטאנט. אינסולין NPs זענען צוגעגרייט געווארן אין די pH קייט פון 4.0 ביז 6.5 דורך קערפול קאנטראלירן די pH פון די געמיש נאך צולייגן אלע לייזונגען (אינסולין, TPP און CS). די EE און פארטיקל גרייס פון אינסולין נאנאפארטיקלען זענען עוואלוירט געווארן ביי פארשידענע pH ווערטן און CS/אינסולין מאסע פראפארציעס צו אפטימיזירן די פארמאציע פון ​​אינסולין NPs.
די אָפּטימיזירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען זענען געלייגט געוואָרן אויף דעם אַלומינום קאַנטיינער און באַדעקט מיט געוועב, צוגעשטעקט מיט אַ ביסל טייפּ. דערנאָך זענען די צוגעשרויפֿענע קאַנטיינערס געלייגט געוואָרן אין אַ לאַבקאָנקאָ פריזאָנע פריזאָנע (לאַבקאָנקאָ, קענזעס סיטי, מאָ, USA) אויסגעשטאַט מיט אַ טאַץ טריקענער. די טעמפּעראַטור און וואַקוום דרוק זענען געשטעלט געוואָרן אויף -10 °C, 0.350 טאָר פֿאַר די ערשטע 2 שעה, און 0 °C און 0.120 טאָר פֿאַר די איבעריקע 22 שעה פון די 24 שעה, כּדי צו באַקומען טרוקענע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען.
דער בוטשי מיני שפּריי טריקענער B-290 (בוטשי, פלאַוויל, שווייץ) איז גענוצט געוואָרן צו שאַפֿן איינגעפּאַקטן אינסולין. די אויסגעקליבענע טריקעניש פּאַראַמעטערס זענען געווען: טעמפּעראַטור 100 °C, צופֿיר פֿלוס 3 ל/מינוט, און גאַז פֿלוס 4 ל/מינוט.
אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען איידער און נאָך דעכידראַטאַציע זענען כאַראַקטעריזירט געוואָרן מיט FTIR-ATR ספּעקטראָסקאָפּיע. דעכידראַטירטע נאַנאָפּאַרטיקלען ווי אויך פרייער אינסולין און כיטאָסאַן זענען אַנאַליזירט געוואָרן מיט אַ ספּעקטרום 100 FTIR ספּעקטראָפאָטאָמעטער (פּערקין-עלמער, וואָלטהאַם, מאַסאַטשוסעטס, USA) אויסגעשטאַט מיט אַן אוניווערסאַלן ATR סאַמפּלינג אַקסעסאָרי (פּערקין-עלמער, וואָלטהאַם, מאַסאַטשוסעטס, USA). סיגנאַל דורכשניטן זענען באַקומען געוואָרן פון 16 סקענס מיט אַ רעזאָלוציע פון ​​4 קוביק סענטימעטער אין די אָפטקייט קייט פון 4000-600 קוביק סענטימעטער.
מאָרפאָלאָגיע פון ​​טרוקענע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען איז געוואָרן אָפּגעשאַצט דורך SEM בילדער פון פריז-געטריקנטע און שפּריץ-געטריקנטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען קאַפּטשערד דורך אַ Helios NanoLab 650 Focused Ion Beam-Scanning Electron Microscope (FIB-SEM) (FEI, Hillsboro, Oregon, USA). דער הויפּט פּאַראַמעטער געניצט איז געווען וואָולטאַזש 5 keV און קראַנט 30 mA.
אַלע דעכידראַטירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען זענען ווידער אויפגעלייזט געוואָרן אין dd וואַסער. די פּאַרטיקל גרייס, PDI, EE און LC זענען ווידער געטעסט געוואָרן מיט דער זעלבער מעטאָדע וואָס איז פריער דערמאָנט געוואָרן צו אָפּשאַצן זייער קוואַליטעט נאָך דעכידראַטאַציע. די סטאַביליטעט פון אַנהידראָינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען איז אויך געמאָסטן געוואָרן דורך טעסטן די אייגנשאַפטן פון די נאַנאָפּאַרטיקלען נאָך פּראַלאָנגד סטאָרידזש. אין דעם לערנען, אַלע נאַנאָפּאַרטיקלען נאָך דעכידראַטאַציע זענען געהאַלטן געוואָרן אין פרידזשידער פֿאַר דריי חדשים. נאָך דריי חדשים פון סטאָרידזש, זענען נאַנאָפּאַרטיקלען געטעסט געוואָרן פֿאַר מאָרפאָלאָגישע פּאַרטיקל גרייס, PDI, EE און LC.
צעלאָזט 5 מל פון רעקאָנסטיטואירטע נאַנאָפּאַרטיקלען אין 45 מל וואָס ענטהאַלט סימולירטע מאָגן פליסיקייט (pH 1.2, ענטהאַלט 1% פּעפּסין), געדערעם פליסיקייט (pH 6.8, ענטהאַלט 1% טריפּסין) אָדער כימאָטריפּסין לייזונג (100 ג/מל, אין פאָספֿאַט באַפֿער, pH 7.8) צו אָפּשאַצן די עפֿעקטיווקייט פון אינסולין אין באַשיצן נאַנאָפּאַרטיקלען נאָך דעכידראַטאַציע. זיי זענען אינקובירט געוואָרן ביי 37°C מיט אַ אַדזשאַטיישאַן גיכקייט פון 100 רפּם. 500 μL פון דער לייזונג איז געזאַמלט געוואָרן אין פֿאַרשידענע צייט פּונקטן און די אינסולין קאָנצענטראַציע איז באַשטימט געוואָרן דורך HPLC.
די אין וויטראָ מעלדונג נאַטור פון פריש צוגעגרייטע און דעכידראַטירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען איז געווען טעסטעד דורך די דיאַליסיס זעקל מעטאָד (מאָלעקולאַר וואָג קאַט-אָף 100 kDa, ספּעקטראַ פּאָר ינק.). פריש צוגעגרייטע און רעקאָנסטיטואירטע טרוקענע נאַנאָפּאַרטיקלען זענען דיאַליזירט אין פליסיקייטן ביי pH 2.5, pH 6.6, און pH 7.0 (0.1 M פאָספֿאַט-געבופֿערטע סאַלין, PBS) צו סימולירן די pH סביבה פון די מאָגן, דואָדענום, און אויבערשטער קליינער קישקע, ריספּעקטיוולי. אַלע סאַמפּאַלז זענען אינקובירט ביי 37 °C מיט קעסיידערדיק שאָקלען ביי 200 רפּם. אַספּירירן די פליסיקייט אַרויס די 5 מל דיאַליסיס זעקל אין די פאלגענדע צייטן: 0.5, 1, 2, 3, 4, און 6 שעה, און גלייך ריפּלעניש די באַנד מיט פריש דיאַליסאַטע. אינסולין קאַנטאַמאַניישאַן אין די פליסיקייט איז אַנאַלייזד דורך HPLC, און די קורס פון אינסולין מעלדונג פון די נאַנאָפּאַרטיקלען איז קאַלקיאַלייטיד פון די פאַרהעלטעניש פון פריי אינסולין באפרייט צו גאַנץ אינסולין קאַפּסלעד אין די נאַנאָפּאַרטיקלען (עקוויישאַן 3).
מענטשלעכע העפּאַטאָסעלולאַר קאַרסינאָמאַ צעל ליניע HepG2 צעלן זענען געוואַקסן אין 60 מם דיאַמעטער שיסלען ניצן Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) מיט 10% פעטאַל רינדער סערום, 100 IU/mL פּעניסיללין, און 100 μg/mL סטרעפּטאָמיסין29. קולטורן זענען געהאלטן ביי 37°C, 95% רעלאַטיווע הומידיטי, און 5% CO2. פֿאַר אַפּטייק אַסייז, HepG2 צעלן זענען געזייט ביי 1 × 105 צעלן/ml אויף אַ 8-ברונעם Nunc Lab-Tek קאַמער סלייד סיסטעם (Thermo Fisher, NY, USA). פֿאַר ציטאָטאָקסיסיטי אַסייז, זיי זענען געזייט אין 96-ברונעם פּלאַטעס (Corning, NY, USA) ביי אַ געדיכטקייט פון 5 × 104 צעלן/ml.
דער MTT אַסיי איז גענוצט געוואָרן צו אָפּשאַצן די ציטאָטאָקסיסיטי פון פריש צוגעגרייטע און דעכידראַטירטע אינסולין NPs30. HepG2 צעלן זענען געזייט געוואָרן אין 96-ברונע פּלאַטעס מיט אַ געדיכטקייט פון 5 × 104 צעלן/מל און קאָלטיווירט פֿאַר 7 טעג איידער טעסטינג. אינסולין NPs זענען דיילוטאַד צו פֿאַרשידענע קאָנצענטראַציעס (50 צו 500 μg/ml) אין קולטור מעדיום און דערנאָך אַדמיניסטרירט צו צעלן. נאָך 24 שעה פון אינקובאַציע, צעלן זענען געוואַשן 3 מאָל מיט PBS און אינקובירט מיט מעדיום מיט 0.5 מג/מל MTT פֿאַר נאָך 4 שעה. ציטאָטאָקסיסיטי איז אַססעססעד דורך מעסטן די ענזימאַטישע רעדוקציע פון ​​געל טעטראַזאָליום MTT צו לילאַ פאָרמאַזאַן ביי 570 נם ​​ניצן אַ Tecan infinite M200 pro ספּעקטראָפאָטאָמעטער פּלאַטע לייענער (Tecan, מאַננעדאָרף, שווייץ).
די צעלולארע אויפנעמע עפעקטיווקייט פון נאַנאָפּאַרטיקלען איז געטעסט געוואָרן דורך קאָנפאָקאַל לאַזער סקאַנינג מיקראָסקאָפּיע און פלוס סיטאָמעטרי אַנאַליז. יעדער ברונעם פון די נונק לאַב-טעק קאַמער סלייד סיסטעם איז באַהאַנדלט געוואָרן מיט פריי FITC-אינסולין, FITC-אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען, און רעקאָנסטיטויִרט 25 μg/mL פון דעכידראַטירטע FITC-אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען אין דער זעלבער קאָנצענטראַציע און אינקובירט פֿאַר 4 שעה. צעלן זענען געוואַשן געוואָרן 3 מאָל מיט PBS און פיקסירט מיט 4% פּאַראַפאָרמאַלדעהייד. קערנס זענען געפֿאַרבט געוואָרן מיט 4′,6-דיאַמידינאָ-2-פֿענילינדאָל (DAPI). אינסולין לאָקאַליזאַציע איז באמערקט געוואָרן מיט אַן אָלימפּוס FV1000 לאַזער סקאַנינג/צוויי-פאָטאָן קאָנפאָקאַל מיקראָסקאָפּ (אָלימפּוס, שינדזשוקו סיטי, טאָקיאָ, יאַפּאַן). פֿאַר פלוס סיטאָמעטרי אַנאַליז, די זעלבע קאָנצענטראַציעס פון 10 μg/mL פריי FITC-אינסולין, FITC-אינסולין-געלאָדענע נאַנאָפּאַרטיקלען, און ווידער-אויסלייזטע דעכידראַטירטע FITC-אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען זענען צוגעגעבן געוואָרן צו 96-ברונעם פּלאַטעס געזייט מיט HepG2 צעלן און אינקובירט פֿאַר 4. שעה. נאך 4 שעה אינקובאציע, זענען די צעלן ארויסגענומען געווארן און געוואשן 3 מאל מיט FBS. 5 × 104 צעלן פער מוסטער זענען אנאליזירט געווארן דורך א BD LSR II פלוס ציטאָמעטער (BD, פרענקלין לייקס, ניו דזשערזי, פאראייניגטע שטאטן).
אַלע ווערטן ווערן אויסגעדריקט ווי דורכשניטלעך ± סטאַנדאַרט דיווייישאַן. פאַרגלייַכן צווישן אַלע גרופּעס זענען אַססעססעד ניצן איין-וועג ANOVA אָדער ט-טעסט דורך IBM SPSS Statistics 26 פֿאַר מעק (IBM, Endicott, ניו יאָרק, USA) און p < 0.05 איז געווען באַטראַכט ווי סטאַטיסטיש באַטייַטיק.
די שטודיע ווייזט די בייגיקייט און פעאיקייט פון שפריץ-טריקעניש צו דעכידראַטירן קראָס-לינקד טשיטאָסאַן/TPP/אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען מיט בעסערער רעקאָנסטיטוציע קאַמפּערד צו נאָרמאַל פריז-טריקעניש מעטאָדן ניצן באַלקינג אגענטן אָדער קריאָפּראָטעקטאַנץ קאַפּאַציטעט און העכער לאָוד קאַפּאַציטעט. די אָפּטימיזירטע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען האָבן געגעבן אַ דורכשניטלעך פּאַרטיקל גרייס פון 318 נם און אַן ענקאַפּסולאַציע עפעקטיווקייט פון 99.4%. SEM און FTIR רעזולטאַטן נאָך דעכידראַטאַציע האָבן געוויזן אַז די ספערישע סטרוקטור איז געווען מיינטיינד בלויז אין שפריץ-געטריקנט NPs מיט און אָן מאַניטאָל און ליאָפילייזד מיט מאַניטאָל, אָבער ליאָפילייזד NPs אָן מאַניטאָל זענען דיקאַמפּאָוזד בעשאַס דעכידראַטאַציע. אין די רעקאָנסטיטוציע פעאיקייט טעסט, אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען שפריץ-געטריקנט אָן מאַניטאָל האָבן געוויזן די קלענסטע דורכשניטלעך פּאַרטיקל גרייס און די העכסטן לאָודינג בייַ רעקאָנסטיטוציע. די מעלדונג ביכייוויערז פון אַלע די דעכידראַטיד NPs האָבן געוויזן אַז זיי זענען ראַפּאַדלי באפרייט אין סאַלושאַנז פון pH = 2.5 און pH = 7, און זייער סטאַביל אין סאַלושאַן פון pH = 6.5. קאַמפּערד צו אנדערע ווידער-אויסגעלייזט דעכידראַטיד NPs, די NPs שפּריץ-געטריקנט אָן מאַניטאָל האָט געוויזן די שנעלסטע מעלדונג. דאָס רעזולטאַט איז קאָנסיסטענט מיט דעם וואָס איז באמערקט געוואָרן אין דעם צעלולאַרן אויפנאַם אַסיי, ווײַל שפּריץ-געטריקנטע נאַנאָפּאַרטיקלען אָן מאַניטאָל האָבן כּמעט גאָר אויפגעהאַלטן די צעלולאַרן אויפנאַם עפעקטיווקייט פון פריש צוגעגרייטע נאַנאָפּאַרטיקלען. די רעזולטאַטן פֿאָרשלאָגן אַז טרוקענע אינסולין נאַנאָפּאַרטיקלען צוגעגרייט דורך מאַניטאָל-פֿרײַ שפּריץ-טריקעניש זענען מערסט פּאַסיק פֿאַר ווײַטערדיקע פּראַסעסינג אין אַנדערע אַנהידראָוס דאָוסאַדזש פֿאָרמען, אַזאַ ווי מויל טאַבלעטן אָדער ביאָאַדהעסיוו פֿילמען.
צוליב אינטעלעקטועלער אייגנטום פראבלעמען, זענען די דאטן-זאמלונגען וואס זענען גענערירט און/אדער אנאליזירט געווארן בעת ​​די יעצטיגע שטודיע נישט עפנטלעך צוטריטלעך, אבער זענען צוטריטלעך פון די באטרעפנדע מחברים אויף א גלייכבארע פארלאנג.
קאַגאַן, א. טיפ 2 צוקערקרענק: סאציאלע און וויסנשאפטלעכע אורשפרינגען, מעדיצינישע קאמפליקאציעס, און אימפליקאציעס פאר פאציענטן און אנדערע. (מאַקפאַרליין, 2009).
סינג, AP, גואָ, י., סינג, א., קסיע, וו. & דזשיאַנג, פּ. די אַנטוויקלונג פון אינסולין ענקאַפּסולאַציע: איז מויל אַדמיניסטראַציע איצט מעגלעך? J. Pharmacy.bio-pharmacy.reservoir.1, 74–92 (2019).
וואָנג, סי.איי., אַל-סאַלאַמי, ה. & דאַס, סי.אַר. לעצטע פֿאָרשריטן אין מויל אינסולין-געלאָדענע ליפֿאָסאָם ליפֿערונג סיסטעמען פֿאַר דער באַהאַנדלונג פֿון צוקערקרענק. אינטערפּרעטאַציע. דזש. פֿאַרמאַסי. 549, 201–217 (2018).