《肺表面活性剂对肺泡上皮细胞纳米颗粒摄取的抑制作用》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2020-12-14
  • 自然于2020年11月10日发布关于纳米医学的内容,文章指出肺表面活性剂在肺泡腔表面形成亚微米厚的液体层,因此吸入的纳米颗粒在与上皮细胞相互作用之前就与表面活性剂接触。我们研究了表面活性剂作为保护物理屏障的作用,通过模拟相互作用的硅-铜-肺泡上皮细胞系统在体外。电子显微镜显示,在纳米颗粒存在的情况下,囊泡被保存下来,而纳米颗粒与脂质相互作用导致混合聚集体的形成。荧光显微镜显示,在两种肺泡上皮细胞模型(A549和NCI-H441)中,表面活性剂使纳米颗粒的摄取降低了两个数量级,而与玻璃浸入培养或transwell上的气液界面培养无关。共聚焦显微镜通过显示纳米颗粒-脂质共定位与细胞的相互作用证实了结果。因此,我们的工作支持了这样一种观点,即肺表面活性剂对吸入的纳米颗粒起保护作用。因此,在预测纳米颗粒毒性或药物纳米载体吸收量时,表面活性剂的作用应予以考虑。基于本研究提出的模型可用于工程纳米颗粒的临床前试验。

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    • 药物和药物输送系统的粘膜给药已经引起越来越多的兴趣。然而,旨在保护和递送药物至上皮表面的纳米颗粒需要通过表面衬里粘液转运。由于各种参数会影响包括腔内液,微生物群,粘液成分和清除速率以及下层上皮细胞状况在内的粘液的特定屏障特性,所以从实验到用于临床对于粘膜给药特别具有挑战性。此外,给药后,纳米颗粒与粘膜组分相互作用,形成生物分子电晕,调节其粘膜给药后的行为和命运。这些相互作用受纳米粒子性质的很大影响,因此已经提出了不同的设计和表面工程策略。总的来说,通过使用复杂和相关粘液屏障矩阵的互补技术评估这些生物分子 - 纳米颗粒的相互作用是至关重要的。
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    • 本文从实验和理论两方面研究了不添加表面活性剂修饰纳米颗粒的矿物油-水流体混溶性。首先,使用旋转液位张力计(SDT),在不同浓度下加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂修饰的SiO2纳米颗粒,进行了三系列界面张力(IFT)测试。其次,建立了一种新的综合热力学模型来描述不含表面活性剂修饰纳米颗粒的流体混相性,并从理论上揭示了表面活性剂修饰纳米颗粒对热力学混相状态的影响。通过将计算得到的混合自由能与文献中的实验结果和实例进行比较,证明了所建立的热力学模型的正确性和物理意义。一系列最优条件的改善等混溶的液体surfactant-decorated纳米粒子决心:更低的温度,更高的压力,更多的湿润条件下,较小的纳米颗粒半径(r NP < 40海里),一个更大的表面活性剂浓度,以及纳米粒子浓度的范围0.5 - -0.6 wt. %。需要注意的是,为了达到最容易混溶的状态,在添加更多的CTAB表面活性剂的同时需要更高的纳米颗粒浓度。此外,表面活性剂浓度对混相发展的影响与纳米颗粒半径无关,而最佳纳米颗粒浓度随着粒径的增加而降低。 ——文章发布于2018年9月25日