Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


Разработка ручного экструдера для гомогенизации липосом

И.Е. Ануфриев1, Е.Н. Муратова1, Д.В. Королев2, Г.А. Шульмейстер2, Р.Г. Валеев3, В.А. Мошников1

1 «Санкт- Петербургский государственный электротехнический университет имени В.И. Ульянова (Ленина)»
2 Центр экспериментального биомоделирования Института экспериментальной медицины ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр В.А. Алмазова» Минздрава России
3 ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»

DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.008

Оригинальная статья

Аннотация: Лекарственные препараты с использованием липосом вызывают большой интерес в фармацевтике. Они повышают терапевтический индекс препарата за счет заключения лекарственного вещества внутрь биосовместимой липидной оболочки, которая выпускает раствор только в необходимой области. Такие лекарства уже показали свою эффективность при лечении заболеваний, связанных с онкологией, дерматологией неврологией, хирургией и др. Для использования липосом в этих целях, необходимо чтобы их размер был в интервале от 50 до 200 нм. Существует несколько способов создать везикулы такого размера, но в основном используют либо воздействие ультразвука на раствор липосом, либо экструзию. Метод экструзии является методом, позволяющим получить наиболее гомогенный раствор из липосомальных частиц. Для проведения экструзии, требуется специальный прибор – экструдер. Он представляет собой систему, пропускающую под давлением липосомальный раствор через фильтр с определенным размером пор. В данной работе рассмотрен процесс экструзии липосом, виды липосомальных экструдеров и оценены их плюсы и минусы, так же была разработана модель ручного экструдера, способного гомогенизировать до 20 мл раствора. Были рассмотрены и использованы разные материалы для конструкции данного прибора. Проверка экструдера показала его работоспособность и показала преимущества использования экструзии по сравнению с методом воздействия ультразвука.

Ключевые слова: экструзия, липосомы, гомогенизация, мембрана, пористый оксид алюминия, экструдер, 3D моделирование

  • Ануфриев Илья Евгеньевич – студент 5 курса кафедры микро- и наноэлектроники, «Санкт- Петербургский государственный электротехнический университет имени В.И. Ульянова (Ленина)»
  • Муратова Екатерина Николаевна – к.т.н., доцент кафедры микро- и наноэлектроники, «Санкт- Петербургский государственный электротехнический университет имени В.И. Ульянова (Ленина)»
  • Королев Дмитрий Владимирович – д.х.н., доцент, научный сотрудник НИЛ нанотехнологий, Центр экспериментального биомоделирования Института экспериментальной медицины ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр В.А. Алмазова» Минздрава России
  • Шульмейстер Галина Анатольевна – младший научный сотрудник НИЛ нанотехнологий, Центр экспериментального биомоделирования Института экспериментальной медицины ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр В.А. Алмазова» Минздрава России
  • Валеев Ришат Галеевич – к. ф.-м. н, ведущий научный сотрудник, ФГБУН «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»
  • Мошников Вячеслав Алексеевич – д.ф.-м.н., профессор кафедры микро- и наноэлектроники, «Санкт- Петербургский государственный электротехнический университет имени В.И. Ульянова (Ленина)»

Ссылка на статью:

Ануфриев, И.Е. Разработка ручного экструдера для гомогенизации липосом / И.Е. Ануфриев, Е.Н. Муратова, Д.В. Королев, Г.А. Шульмейстер, Р.Г. Валеев, В.А. Мошников // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 8-16. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.008.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Дмитриева, М.В. Метод экструзии в технологии получения липосом / М.В. Дмитриева, Бу Лугэнь, Н.А. Оборотова и др. // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. – 2020. – № 3. – С. 87-96.
2. Свистельник, А.В. Липосомальные лекарственные препараты: возможности и перспективы / А.В. Свистельник, А.Л. Ханин // Медицина в Кузбассе. – 2014. – Т. 13. – № 2. – С. 7-16.
3. Yuan, F. Vascular permeability in a human tumor xenograft: molecular size dependence and cutoff size / F. Yuan, M. Dellian, D. Fukumura et al. // Cancer Research. – 1995. – V. 55. – I. 17. – P. 3752-3756.
4. Blagbrough, I.S. Animal models for target diseases in gene therapy – using DNA and siRNA delivery strategies / I.S. Blagbrough, C. Zara // Pharmaceutical Research. – 2009. – V. 26. – № 1. – P. 1-18. DOI: 10.1007/s11095-008-9646-8.
5. Новикова А.А. Методы получения липосом, используемых в качестве носителей лекарственных средств (обзор) / А.А. Новикова, П. Кезимана, Я. М. Станишевский // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2017. – № 2 (19). – С. 134-138.
6. Mui, B.L. Osmotic properties of large unilamellar vesicles prepared by extrusion / B.L. Mui, P.R. Cullis, E.A. Evans, T.D. Madden // Biophysical Journal. – 1993. – V. 64. – I. 2. – Р. 443-453. DOI: 10.1016/S0006-3495(93)81385-7.
7. Cho, N.J. Comparison of extruded and sonicated vesicles for planar bilayer self-assembly / N.J. Cho, L.Y. Hwang, J.J.R. Solandt, C.W. Frank // Мaterials. – 2013. – V. 6. – I. 8. – Р. 3294-3308. DOI: 10.3390/ma6083294.
8. Ong S.G.M. Evaluation of extrusion technique for nanosizing liposomes / S.G.M. Ong, M. Chitneni, K.S. Lee, L.C. Ming, K.H. Yuen // Pharmaceutics. – 2016. – V. 8. – I. 4. – Art. № 36. – 12 p. DOI: 10.3390/pharmaceutics8040036.
9. Rameez, S. Large scale production of vesicles by hollow fiber extrusion: a novel method for generating polymersome encapsulated hemoglobin dispersions / S. Rameez, I. Bamba, A.F. Palmer // Langmuir. – 2010. – V. 26. – I. 7. – P. 5279-5284. DOI: 10.1021/la9036343.
10. WHATMAN 6809-1112 Мембранный шприц-фильтр Anotop. – Режим доступа: www.url: https://germeon.ru. –27.05.2022.
11. Выбор материалов для 3D-печати. Часть 1. – Режим доступа: www.url: https://3dtoday.ru/blogs/3dmindex/vybor-materialov-dlya-3d-pecati-cast-1. – 20.05.2022).
12. Nanostructured semiconductors in porous alumina matrices: modeling, synthesis, and properties / ed. by R. Valeev, A. Vakhrushev, A. Fedotov, D. Petukhov. – New York: Apple Academic Press, 2019. – 280 p. DOI: 10.1201/9780429398148.
13. Муратова, Е.Н. Особенности формирования свободных наноразмерных пористых мембран оксида алюминия из фольги и новые области применения / Е.Н. Муратова, В.В. Лучинин, В.А. Мошников и др. // Физика и химия стекла. – 2017. – Т. 43. – № 2. – С. 207-215. DOI: 10.1134/S1087659617020122.

Содержание |