纳米载体透皮给药应用

纳米载体透皮给药应用

透皮给药产品已经存在多年,但仅限于在低剂量下有效的低分子量亲脂性药物。目前正在研究开发能够更有效地输送大剂量亲水性药物用于疾病治疗和疫苗接种的透皮药物。

与更传统的口服和静脉内给药方法相比,透皮给药具有许多优势。它们不仅比注射的侵入性更小,而且可以很容易地在医疗机构之外进行管理。它们还具有不会因肝脏的首过效应而失去效力的优势。目前的透皮药物需要高效能来克服通常会对皮肤造成刺激和其他损害的皮肤屏障。

纳米载体提供了一种有前途的方法来增加药物/疫苗的渗透能力并更好地控制它们的释放。这些新的基于纳米载体的递送方法有可能改变各种治疗的透皮递送的有效性。

虽然目前涉及纳米载体透皮递送的研究主要限于脂质、金属和聚合物,但支链两亲肽胶囊 (BAPC) 也被证明是一种有前途的替代品。与堪萨斯州立大学 John Tomich 博士实验室的个人交流描述了一项小鼠研究,该研究使用封装在 BAPC (BAPC-MB) 中的磁珠。

为了测试 BAPC 的透皮递送能力,将活小鼠的尾巴浸入 BAPC-MB 溶液中 1、5、15 和 30 分钟。 24 小时孵育期后,收集组织用于评估组织分布。

这个概念验证实验表明,50 nm BAPC-MB 被快速透皮吸收并分布到几种不同的组织。虽然范围有限,但这项工作发现珠子在肺部和脾脏中积聚,并在粪便中明显排泄。正在进行其他研究以评估分布到其他组织,以及包括口服和静脉内给药途径。

24小时孵化期

纳米载体透皮给药应用

新的纳米载体技术有望在通过粘膜输送治疗药物方面取得突破

新的纳米载体技术有望在通过粘膜输送治疗药物方面取得突破

Phoreus Biotech 是下一代肽纳米载体的优质供应商,今天宣布其专有纳米载体技术组合新增一项。 两亲性肽胶囊 (APC) 提供了一种将核酸和治疗剂封装在水溶液中以改善通过粘膜的递送的新方法。 

囊性纤维化 (CF) 是一种遗传性疾病,影响着数以万计的儿童和年轻人,几乎总是会导致严重的健康并发症和寿命大幅缩短。药物治疗的最新进展在解决这种情况方面取得了重大进展 – 然而,将药物成功递送至靶细胞仍然是一个主要挑战。 APC 很可能是更有效地将 CF 疗法输送到肺部的关键。

在与堪萨斯大学医学院进行的研究中,APC 已被证明可以成功到达并穿透囊性纤维化肺组织模型中的顶端表面细胞。由于它们的高表面电荷,APC 可以轻松地穿过患病肺组织产生的多余粘液,这在过去已被证明是 CF 治疗的一个困难障碍。

“这种载体具有作为肺部化合物顶端递送以治疗气道疾病的输送系统的潜力,”堪萨斯大学医学中心研究助理教授,肺,重症监护和睡眠医学的Michael Kim博士说。“我们的实验室目前正在评估APC平台将小分子递送到囊性纤维化人气道上皮细胞中的有效性。

APC在递送过程中为mRNA提供保护,然后最终在细胞内部打开以释放其治疗货物。虽然最初的研究集中在CF上,但这种递送方法有望治疗各种呼吸系统疾病,以及输送穿透口腔,眼部和鼻膜所需的药物。 

APC还具有不被人体免疫系统识别的优点,允许它们用于治疗而不会引发负面的免疫系统反应。还计划进行研究,探索它们在癌症、遗传疾病和其他可用核酸疗法治疗的疾病中的应用。

纳米载体详细介绍

纳米载体详细介绍

纳米载体是一种运输剂,可将药物等物质包裹起来,以便在全身输送。纳米载体的特点是尺寸小、多样性和易于在实验室中进行工程设计。

在 Phoreus Biotech,我们专业的聚集两亲肽胶体 (CAPC) 和支链两亲肽胶囊 (BAPC)纳米载体优化了药物输送,同时最大限度地降低了患者的细胞毒性风险。

什么是纳米载体?

纳米载体是在全身运输物质的任何小颗粒。常用的纳米载体包括基于脂质的载体,例如脂质体或胶束,但可以由一系列成分组成。纳米载体开始在治疗癌症等疾病和优化新型疫苗向体内的输送方面取得一些成功。

纳米载体的好处

作为药物输送载体,纳米载体由于其尺寸和适应性强的表面特性,在将化合物输送到全身方面非常有效。在实验室中,可以改变这些颗粒的质量,例如尺寸和成分,以优化性能。

此外,可以设计纳米载体以靶向体内的特定区域,直接对患病细胞进行治疗。药物在全身传播时的降解会减少,因为当药物被包裹在稳定的纳米载体中时,治疗剂量会到达目标细胞。纳米载体的设计可以避免触发人体的免疫反应,从而确保药物的安全输送。

Phoreus Biotech 使用工程纳米载体

我们的CAPC和BAPC纳米载体技术是自组装肽。我们的工程纳米载体设计用于在输送到体内时运输药物溶解性差的核酸和化合物。我们的CAPC和BAPC载体可以修改以靶向受影响的细胞,具有低细胞毒性,并且高度可生物降解。

虽然我们的CAPC和BAPC技术是基于肽的纳米载体,但它们的专长在于它们对不同物质的递送。

CAPC

我们的封闭型两亲性肽胶体是一类特殊的纳米载体,其碱基氨基酸序列来源于天然存在的蛋白质。在Phoreus Biotech,我们设计了我们的 两亲性肽技术 输送小的疏水物质。

这些物质通常存在溶解度和组织分布问题,但我们的CAPC纳米载体可以快速进入目标区域。

我们的CAPC技术通过内吞途径穿过靶细胞的膜。一旦纳米载体进入细胞,它就开始分解。由于pH值的变化,纳米载体的内容物被释放。CAPC纳米载体也可以设计成200纳米至5微米的尺寸,并允许快速细胞摄取以优化您的药物输送需求。

BAPC

与CAPC技术类似,我们的支链两亲性肽胶囊使用我们专有的支链两亲性肽配制而成。我们的BAPC技术通过保护货物免受核酸酶的侵害来优化核酸构建体的递送,核酸酶可能在细胞内递送之前使其失活。

与我们的 CAPC 技术一样,我们的 BAPC 技术很快被靶细胞膜包裹。一旦进入细胞,BAPC 就会在 pH 发生变化时释放递送的核酸货物。 BAPC 纳米载体还呈现出快速的细胞摄取,而不会造成免疫原性或细胞毒性风险。

使用稳定的纳米载体的重要性

不稳定的纳米载体会对靶向药物治疗产生一系列负面影响,包括药物过早释放导致受影响区域的治疗效果很小和细胞毒性。与基于蛋白质的纳米载体相比,由基于脂质的化合物制成的纳米载体已被证明具有更大的细胞毒性风险。

Phoreus 团队构建了一种更好的纳米载体,能够到达目标细胞,而不会危及未受影响细胞的健康或药物过早释放。纳米载体研究的当前趋势

纳米载体研究已证明在递送癌症治疗药物方面取得了广泛的成功。化疗药物最大的风险是威胁健康细胞的细胞毒性。虽然抗癌药物可以杀死肿瘤,但它们缺乏靶向性也会导致健康细胞死亡。

由于其易于编程的性质,纳米载体可以通过添加配体或靶向癌细胞受体的部分来配制为主动靶向肿瘤细胞。 使用福瑞斯生物技术 纳米载体,癌症治疗可以有效地输送到受影响的细胞,而不会伤害健康细胞。

透皮给药是指通过皮肤吸收输送药物。纳米载体是一种有前途的透皮给药载体,因为它们有助于防止药物降解和全身副作用,并提供方便的应用。然而,实验室发现设计穿透皮肤屏障、控制药物释放并精确靶向受影响细胞的纳米载体具有挑战性。

在 Phoreus,我们可以使用我们的 BAPC 和 CAPC 纳米载体满足您的药物输送需求。

聚乙二醇化脂质体:免疫反应

聚乙二醇化脂质体:免疫反应

聚乙二醇化是聚乙二醇(PEG)链的共价连接,目前被认为是增加稳定性和延长脂质体体内循环时间的有效方法。 纳米载体,如脂质体和可生物降解的聚合物纳米颗粒,是靶向药物递送治疗癌症和许多其他疾病的有前途的工具,其中许多载体已获得临床批准,可用于递送多种治疗方法[1-5]。它们结合了生物相容性和相对无毒的优点,并具有保护封装的有效载荷免受酶降解或其他不利条件的固有能力[6,7]。此外,它们已被证明通过改变药物的药代动力学特征来提高包封药物的治疗指数并降低其毒性[8,9]。 总的来说,这些优势导致纳米级药物载体在许多临床环境中获得批准,涉及各种小分子疗法和最近的siRNA。然而,基于纳米载体的疗法在医学中的广泛使用偶尔受到对载体潜在毒性的担忧的限制。

据报道,在动物实验中,具有某些物理和化学特性的纳米载体可以启动宿主免疫系统,导致包封药物的严重不良反应和/或缺乏治疗效果[10-12]。例如,发达的纳米载体的表面静电荷和/或粒径是定义这种免疫反应的基础[13]。在这些实验中,纳米颗粒基本上被免疫细胞识别为外来颗粒,从而诱导多级免疫反应。此外,据报道,纳米颗粒与循环血清蛋白(例如属于原代体液免疫系统的补充蛋白)相互作用,导致它们被单核吞噬细胞系统(MPS)细胞快速全身清除[14,15]。 单核吞噬细胞系统(MPS)由树突状细胞(DC),单核细胞和巨噬细胞组成,是先天免疫系统的一部分,在免疫反应的所有阶段对病原体和异物的吞噬作用起着关键作用。综上所述,这些与免疫系统的相互作用有可能影响给药纳米载体的体内命运,并可能损害其治疗性能。

聚乙二醇化是聚乙二醇(PEG)链的共价连接,目前被认为是增加稳定性和延长脂质体体内循环时间的有效方法。据报道,聚乙二醇化会阻碍循环中蛋白调理素吸附到脂质体表面,导致肝脏和脾脏中单核吞噬细胞对脂质体的清除增加[16,17]。因此,聚乙二醇化改善了脂质体以及包封治疗剂在循环中的停留时间。在药物递送领域,聚乙二醇化和非聚乙二醇化脂质体已获得多项临床批准。   聚乙二醇化脂质体制剂最成功的例子是Doxil®(封装抗癌药物阿霉素(DXR)的聚乙二醇化脂质体), 批准用于卡波西肉瘤、卵巢癌、乳腺癌和多发性骨髓瘤[18-20]。然而,聚乙二醇化脂质体引起了一些与脂质相关的副作用。在一些患者中,Doxil®在第一次注射时立即引起超敏反应。许多研究证实了补体活化在初次注射Doxil®治疗的患者中高达25%-45%的全身反应中的作用[12,21,22]。通过减慢Doxil®输注速率和给予患者用药前治疗,可以很好地控制这种反应[23,24]。多敏反应很少见于第二次及后续的Doxil®治疗[24]。初次注射时引起立即超敏反应。许多研究证实了补体活化在初次注射Doxil®治疗的患者中高达25%-45%的全身反应中的作用[12,21,22]。通过减慢Doxil®输注速率和给予患者用药前治疗,可以很好地控制这种反应[23,24]。多敏反应很少见于第二次及后续的Doxil®治疗[24]。初次注射时引起立即超敏反应。许多研究证实了补体活化在初次注射Doxil®治疗的患者中高达25%-45%的全身反应中的作用[12,21,22]。通过减慢Doxil®输注速率和给予患者用药前治疗,可以很好地控制这种反应[23,24]。多敏反应很少见于第二次及后续的Doxil®治疗[24]。24]多氧反应在第二次及以后的多克西尔®发作时很少见[24]。24]多氧反应在第二次及以后的多克西尔®发作时很少见[24]。

2.PEG的免疫原性
聚乙二醇(PEG)是一种生物惰性热弹性亲水聚合物,分子式为(C2nH4n+2On+1)。它是一种无毒、非离子的醚二醇,具有GRAS(通常被认为是安全的)设计,越来越多地用作食品添加剂和药物配方中的添加剂。在过去的几十年里,PEG被认为是非免疫原性的。然而,越来越多的证据表明,PEG可能比以前认识到的更具免疫原性。健康人中抗PEG抗体的日益增加支持了这一点,这些健康人越来越多地暴露于PEG添加剂[25,26]。例如,Armstrong等人[27]报告说,在健康献血者中,25%存在抗PEG抗体。后来, Yang和Lai[28]记录了在没有聚乙二醇化产品治疗史的患者中约42%的抗PEG抗体浓度更高。在未接受含PEG药物的健康个体中,预先存在的抗PEG抗体的患病率较高,这归因于频繁使用含PEG或PEG偶联的产品,这些产品是个人护理,美容和家庭清洁产品(例如肥皂,防晒霜,化妆品)以及加工食品中的常见成分。因此,Yang和Lai提出了PEG抗体形成的试探性机制,其中溃疡,擦伤和皮肤撕裂等各种调味品可能导致局部炎症反应和在PEG存在下诱导免疫反应。经常使用含有或与PEG耦合的产品,例如肥皂, 洗发水、牙膏、乳液或洗涤剂会导致PEG渗透到炎症部位,与免疫细胞接触会刺激抗PEG抗体的产生[28]。当人类受试者接受聚乙二醇化治疗时,预先存在的抗PEG抗体可能会引发对PEG的进一步免疫原性反应[25,26]。这些预先存在的和诱导的抗PEG抗体共同可能损害临床上对聚乙二醇化药物的反应[29-31]。 这些预先存在的和诱导的抗PEG抗体共同可能损害临床上对聚乙二醇化药物的反应[29-31]。 这些预先存在的和诱导的抗PEG抗体共同可能损害临床上对聚乙二醇化药物的反应[29-31]。

3.接枝PEG在纳米载体上的功能
如上所述,PEG已被用于脂质体、纳米颗粒和治疗性蛋白质等纳米载体的表面修饰,以增加其循环半衰期[32-36]。据报道,接枝在表面上的PEG增加了它们的亲水性并起到空间位阻屏障的作用,阻碍了纳米载体与参与MPS细胞识别载体的血清蛋白调理素之间的相互作用[17]。与非聚乙二醇化纳米载体相比,未被MPS细胞过早吸收的聚乙二醇化纳米载体(如聚乙二醇化脂质体、聚乙二醇胶束和聚乙二醇化蛋白)具有更大的机会达到并递送更高水平的治疗剂以靶向不缓解的器官。 这可能是由于聚乙二醇化在纳米载体表面上赋予的隐身特性,因此MPS细胞对聚乙二醇化纳米载体的摄取减少,这部分解释了为什么它们获得了许多临床批准[1,19,37,38]。

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逆转录病毒克隆载体-重组反转录病毒表达载体

逆转录(也成为反转录病毒,Retrovirus)病毒载体是常用的病毒载体之一。反转录病毒载体在构建时,删去了pol、env基因和gag基因的3′端,但保留了病毒颗粒所需的ψ+序列。其目的是在于提高载体的安全性,防止反转录病毒进入宿主细胞后进行增殖并包装成病毒颗粒对宿主细胞造成可能的伤害。这样,反转录病毒载体就可利

Vector Names Catalog Number
pBABEhygro RTV-001-HYGRO
pBABEneo RTV-001-NEO
pBABEpuro RTV-001-PURO
pMCs-IRES-GFP RTV-040
pMCs-Puro RTV-041
pMXs RTV-010
pMXs-IRES-Blasticidin RTV-016
pMXs-IRES-GFP RTV-013
pMXs-IRES-Neo RTV-015
pMXs-IRES-Puro RTV-014
pMXs-Neo RTV-011
pMXs-Puro RTV-012
pMYs RTV-020
pMYs-IRES-GFP RTV-021
pMYs-IRES-Neo RTV-023
pMYs-IRES-Puro RTV-022
pMYs-Puro RTV-024
pMZs RTV-030

用这些外壳蛋白包装成病毒颗粒在辅助细胞系内大量扩增。反转录病毒载体可以容纳外源DNA的长度在10 kb左右,以很高的转染率感染宿主细胞,特别是分裂中的细胞。转入宿主的细胞后,反转录病毒载体随机整合到宿主细胞基因组内,这种载体还在不断改进之中。

逆转录表达载体种类较多,根据其基本载体骨架分为pBABE、pMCs、pMXs、pMYx等,又有不同筛选标记,hygro(潮霉素)、neo(新霉素)、puro(嘌呤霉素)、Blasticidin(杀稻瘟素)等。很多逆转录病逆转录病毒克隆载体-重组反转录病毒表达载体毒载体包括pBABE和pMXs都是基于莫洛尼鼠白血病病毒 (MMLV),这种逆转录病毒载体在一些非成熟细胞里面被沉默表达,如胚胎瘤细胞、胚胎干细胞和造血干细胞,因此适应面受到限制。而骨髓瘤病毒(MPSV)和PCC4细胞来源的骨髓瘤病毒(PCMV)是MMLV的变种,能很好的在上述非成熟细胞内稳定表达。

Cell Biolabs的pMCs 、pMYs和pMZs都在MMLV启动子的基础上又加上了PCMV或MPSV启动子,后者能使逆转录病毒在EC肿瘤干细胞和ES胚胎干细胞内更稳定表达。特别的,pMYs系统更适合于造血干细胞中的外源基因表达,pMC则更适合在EC和ES细胞内使用。

美国著名细胞产品公司Cell BioLabs为逆转录病毒研究人员提供完备的重组逆转录病毒表达系统及其相关产品和服务,产品包括逆转录病毒的最新一代表达系统,针对逆转录病毒滴度低的软肋而专门设计的逆转录病毒浓缩纯化试剂盒,逆转录病毒的快速定量,以及逆转录病毒高效转染试剂和用于包装重组逆转录病毒的包装细胞系等,几乎覆盖反转录病毒研究中的所有技术环节。如果您对上述逆转录病毒包装细胞系感兴趣,请请致电021-50837765到上海金畔生物科技有限公司垂询相关的实验解决方案,或索取最新的Cell BioLabs产品资料。