納米顆粒對100%血清軟硬電暈的MP-SPR測定

       當納米載體被引入血液循環(huán)時，它們會迅速被蛋白質(zhì)冠覆蓋，這是一種復雜的生物分子層，如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和其他血漿成分。細胞對納米顆粒的進一步反應取決于電暈的組成。采用多參數(shù)表面等離子體共振(MP-SPR)技術(shù)研究了脂基納米載體與100%血清的相互作用。在不干擾納米載體表面動力學的情況下，研究了蛋白質(zhì)電暈的形成。研究了帶正電荷的低聚胍基脂質(zhì)衍生物(OGD)脂質(zhì)體和不含阿霉素(DOX)的Doxil©復制品。測定了脂質(zhì)層和電暈層的厚度和折射率。OGD脂質(zhì)體的軟冠厚度為34.2 nm，硬冠厚度為9.6 nm。

簡介
 
       在藥物發(fā)現(xiàn)和生物傳感器開發(fā)領(lǐng)域，生物分子相互作用是常規(guī)測量的。表面等離子體共振(SPR)是一種成熟的實時測量無標記分子相互作用的方法，但通常僅限于10%的血清，這不足以模擬體內(nèi)環(huán)境。一種獨特的多參數(shù)表面等離子體共振(MP-SPR)儀器可以在寬角度范圍(40-78度)和多個波長下進行測量，這將SPR的適用性擴展到復雜液體，納米顆粒和細胞研究。

       MP-SPR實時測量分子吸附，同樣的測量也允許計算層厚度。此外，MP-SPR Navi™儀器流體易于調(diào)節(jié)納米顆粒和粗樣品的研究，同時仍然保持無堵塞的操作。

       在SPR中，原油樣品通常會產(chǎn)生較大的體積(溶劑)效應。為了顯示綁定，需要進行批量校正。在傳統(tǒng)的SPR中，大容量信號的校正是具有挑戰(zhàn)性的，往往是不可能的。MP-SPR儀器獨特的光學設(shè)置可以同時測量多個光學參數(shù)。參數(shù)的實時互相關(guān)允許使用PureKinetics™功能對干擾體信號進行簡單的在線校正。

       在藥物發(fā)現(xiàn)中，復雜介質(zhì)研究縮短了體外實驗和進一步臨床前研究之間的差距，而在生物傳感器開發(fā)中，從開發(fā)到最終產(chǎn)品的過渡被簡化了。

材料和方法

       用涂有6-kD羧甲基右旋糖酐水凝膠層并被十二烷基脂質(zhì)錨定功能化的金傳感器載玻片將脂質(zhì)體固定在表面(圖1)。研究了帶正電的脂質(zhì)體(OGD)和不含阿霉素(DOX)的Doxil©復制品。研究了含PEG和不含PEG的脂質(zhì)體，固定化后OGD脂質(zhì)體使用聚陰離子-PEG嵌段共聚物原位聚乙二醇化，而DOX脂質(zhì)體則非原位聚乙二醇化。在以下清洗步驟后重復使用傳感器載玻片:Hellmanex II 2%或CHAPS 20mM, 80%乙醇和去離子水。

       血液取自7名健康且禁食的獻血者。將血液留作凝塊，然后離心并收集血清組分，然后測量血清與固定脂質(zhì)體的100%相互作用。SPR測量采用MP-SPR Navi™200-L儀器，溫度為20°C，流速為100μL/min。利用LayerSolver™軟件對全SPR曲線進行建模，計算層厚和折射率。
結(jié)果和討論

        脂質(zhì)體成功地固定在傳感器表面。OGD脂質(zhì)體形成的層厚為40.4±9.3 nm，聚乙二醇化的OGD脂質(zhì)體層厚為44.4±4.2 nm。折射率分別為1.35302±0.0021和1.35679±0.00292。所有結(jié)果均為三次獨立測量的平均值(±標準差，STD)。

        為了模擬血液流動條件，在受控溫度的動態(tài)流動條件下研究了血清樣品與脂質(zhì)體的相互作用(圖2)。
結(jié)論

       在100%血清樣品中研究納米顆粒表面的電暈形成，以開發(fā)給藥納米載體。MP-SPR穩(wěn)健的流體和PureKinetics™特性即使在復雜的介質(zhì)中也能獲得可靠的結(jié)果。MP-SPR測量實時相互作用(親和、動力學、質(zhì)量)和層性質(zhì)(厚度、折射率)，這使得儀器非常適合藥物靶向和遞送研究、材料表征以及生物傳感器開發(fā)。