1 / 24

Hajdú Angéla

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

calix
Download Presentation

Hajdú Angéla

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

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

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

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

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

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

  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. 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: 1.5-3 nm

  19. Nanorészecske-fehérje kölcsönhatás

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

  21. SDS-PAGE PAA-MF OAOA-MF CA-MF 5 min 1 h 4 h 5 min 1 h 4 h 5 min 1 h 4 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 Pluronic F127/OA-MNPs(71 nm)0.311 (37oC)71.3 (37oC)229.3 (37oC) Resovist (65 nm)10.9 (37oC)190 (37oC)17.4 (37oC) Protein coated-magnetoferritin(12 nm)8 (37oC)218 (37oC)27.25 (37oC) PVP grafted MNPs (~220 nm)2.6 (25oC)72.1 (25oC)28.1 (25oC) r1, r2 relaxivities 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 L.M.Lacava et al.,JMMM (2004) W. Möller et al.,JMMM (2005)

  24. SANS

More Related