脂質(zhì)體是由同心磷脂雙分子層組成的磷脂囊泡，這些雙分子層包圍起來(lái)形成一個(gè)水性空間[1]（圖1所示）。磷脂尾由兩條疏水的長(zhǎng)脂肪酸鏈組成，它們聚集在一起以ZD限度地減少與水分子的相互作用，即疏水作用。脂質(zhì)體在藥物遞送領(lǐng)域具有重要的意義，因?yàn)槠錈o(wú)毒、生物相容性和可生物降解。最重要的是，它們可以通過(guò)將藥物插入雙層的疏水部分或脂質(zhì)體的水性內(nèi)部來(lái)遞送藥物[2]。此外，脂質(zhì)體可以保護(hù)藥物不被酶降解和被腎臟過(guò)濾掉[2]。

圖1 脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)和修飾以將藥物輸送到特定細(xì)胞

為了將脂質(zhì)體輸送到特定類型的細(xì)胞，脂質(zhì)體需要用抗體、配體[2]或其他蛋白質(zhì)或肽進(jìn)行修飾，如圖1所示。一旦修飾的脂質(zhì)體被靶細(xì)胞上的特定受體識(shí)別，它們就會(huì)在稱為受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用的過(guò)程中被細(xì)胞吸收（圖2），從而將藥物分子輸送到細(xì)胞質(zhì)中[3, 4]。例如，葉酸（一種配體）及其結(jié)合受體葉酸結(jié)合蛋白（FBP）通常用于研究癌癥研究中的藥物遞送策略，因?yàn)镕BP在多種人類癌癥中過(guò)度表達(dá)，例如卵巢癌、腦癌、腎和肺[3, 4]。

圖2 配體修飾脂質(zhì)體的受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用。DY個(gè)脂質(zhì)體被放大以清楚地顯示配體。在典型的細(xì)胞膜上可以看到配體的受體。配體與受體結(jié)合后，細(xì)胞膜在脂質(zhì)體周?chē)]合形成囊泡，將攜帶藥物的脂質(zhì)體捕獲在其中，然后在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)一步加工以將藥物釋放到細(xì)胞質(zhì)中。

聚乙二醇（PEG）是眾所周知的一種物質(zhì)，通常用于防止蛋白質(zhì)的表面吸附[5]。對(duì)于脂質(zhì)體的應(yīng)用，通常添加PEG以延長(zhǎng)脂質(zhì)體在人體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間，因?yàn)闆](méi)有它，未修飾的脂質(zhì)體將在幾小時(shí)內(nèi)被參與免疫反應(yīng)的吞噬細(xì)胞清楚[2, 3]。這是因?yàn)镻EG的存在阻止了吞噬細(xì)胞的非特異性吸附，例如[3]。然而，用PEG修飾脂質(zhì)體的缺點(diǎn)是由于空間位阻，它可能會(huì)降低脂質(zhì)體上的配體與其特異性受體結(jié)合的能力。因此，必須在延長(zhǎng)脂質(zhì)體循環(huán)時(shí)間和ZD化脂質(zhì)體向靶細(xì)胞的遞送效率之間進(jìn)行折衷[2]。

脂質(zhì)體已固定在表面等離子共振（SPR）傳感表面上以研究藥物和脂質(zhì)體的相互作用[6]，并作為一種放大策略來(lái)降低干擾素和細(xì)菌毒素的檢測(cè)限，例如[7]。以下實(shí)驗(yàn)的目的是證明向葉酸修飾脂質(zhì)體中添加PEG2000會(huì)導(dǎo)致與固定在Affinite P4SPR的SPR金傳感表面上的FBP的結(jié)合降低（圖3）。SPR是一種強(qiáng)大的工具，可以實(shí)時(shí)、無(wú)標(biāo)記地表征修飾的脂質(zhì)體。此外，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用P4SPR儀器可以讓研究人員即時(shí)執(zhí)行實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，而不是多次使用公共測(cè)試ZX的設(shè)備進(jìn)行反復(fù)測(cè)量，這節(jié)省了大量的寶貴時(shí)間。

圖3 使用Affinite的P4SPR檢測(cè)聚乙二醇化和非聚乙二醇化葉酸修飾脂質(zhì)體的方案

實(shí)驗(yàn)步驟

使用P4SPR在靜態(tài)條件下測(cè)量SPR。為了固定葉酸受體，通過(guò)在MilliQ水中注射500 μL的EDC:NHS 20:5mM來(lái)激活16-MHA涂層的金棱鏡，并反應(yīng)20分鐘。通過(guò)注入1mL 100mM磷酸鹽緩沖液徹底清洗表面。然后，在由100mM磷酸鹽緩沖液（pH=5）、4mM巰基乙醇和10% v/v 甘油組成的緩沖液中注入300 μL 40nM葉酸結(jié)合蛋白（FBP）并反應(yīng)1小時(shí)。FBP固定后，表面用1mL 100mM磷酸鹽緩沖液沖洗，以評(píng)估生物傳感器表面吸附的FBP。注入1mL 1M乙醇胺并反應(yīng)5min以滅活未反應(yīng)的NHS基團(tuán)。傳感器用1mL 1×PBS（pH=7.4）沖洗，并注入500μL脂質(zhì)體樣品。所有脂質(zhì)體懸浮液的濃度為10μM，并固定10min。注入的樣品列于表1中，區(qū)別僅在于在第二個(gè)樣品中添加了DOPE-PEG 2000-NH2。在脂質(zhì)體固定期間，依次用 1 mL 1 x PBS (pH=7.4) 和 1 mL 10 mM 甘氨酸 (pH=1.5) 沖洗表面 5min，ZH用 1 x PBS (pH=7.4)沖洗。

表1

結(jié)果

圖4顯示了一組初步檢測(cè)結(jié)果，其中顯示了每個(gè)樣品的傳感圖（sensorgrams）。首先，數(shù)據(jù)顯示P4SPR能夠通過(guò)葉酸和FBP結(jié)合親和力檢測(cè)脂質(zhì)體，如從~60s到~750s（綠色）和~60s和~800s（黑色）的兩條關(guān)聯(lián)曲線所示）。此外，可以看到，與未聚乙二醇化的葉酸修飾脂質(zhì)體樣品（~110RU，黑色）相比，聚乙二醇化葉酸修飾的脂質(zhì)體樣品（綠色）的共振單位相對(duì)變化（~40RU）較低。這表明脂質(zhì)體表面PEG的存在因?yàn)榭臻g位阻而YZ了葉酸修飾脂質(zhì)體與FBP修飾傳感器表面的一些結(jié)合，即PEG阻止脂質(zhì)體上的葉酸與固定在傳感器表面上的FBP的結(jié)合。

圖4 顯示了每個(gè)脂質(zhì)體樣品獲得共振單位的部分傳感圖

從傳感器表面的表面活化和葉酸修飾到脂質(zhì)體樣品的ZZ注射，該實(shí)驗(yàn)大約需要3小時(shí)才能完成?？係PR運(yùn)行時(shí)間可能更短，因?yàn)樵诔跏歼M(jìn)樣和ZZ進(jìn)樣之間進(jìn)行了一些樣品濃度優(yōu)化。研究人員可以隨時(shí)更改實(shí)驗(yàn)條件這一事實(shí)是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)擁有P4SPR儀器的優(yōu)勢(shì)。ZH，即使觀察到注射尖峰并且可以優(yōu)化表面化學(xué)和脂質(zhì)體濃度等其他條件，您可以隨時(shí)在P4SPR上重復(fù)和進(jìn)一步開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)。

結(jié)論

Affinite P4SPR能夠檢測(cè)葉酸修飾的脂質(zhì)體，更重要的是，由于PEG引起的空間位阻，可以區(qū)分PEG和未聚乙二醇化的葉酸修飾脂質(zhì)體之間的差異，從而降低葉酸對(duì)FBP的親和力。Affinite P4SPR儀器可用作研究人員的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)平臺(tái)，在進(jìn)行生物測(cè)定或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步測(cè)試之前，以快速簡(jiǎn)單的方式表征脂質(zhì)體以獲得藥代動(dòng)力學(xué)特征[8]，從而避免浪費(fèi)寶貴的研究時(shí)間、資源和動(dòng)物。最重要的是，因?yàn)椴恍枰褂霉矞y(cè)試ZX的SPR儀器，P4SPR儀器觸手可及的加速了脂質(zhì)體的研究開(kāi)發(fā)，

致謝

我們感謝 Félix Lussier 博士提供傳感圖數(shù)據(jù)。 Félix Lussier 博士來(lái)自Max Planck Institute醫(yī)學(xué)研究所細(xì)胞生物物理學(xué)系。

Affinite Instruments P4SPR儀器

Affinité Instruments 的 P4SPR 是一款出色的 SPR 儀器，可以提供高質(zhì)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以滿足您的研究需求。 與執(zhí)行 ELISA 檢測(cè)相比，它不需要標(biāo)記或二次反應(yīng)，并減少了大量寶貴的研究時(shí)間。 由于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，它還可以以比 ELISA 更高的靈敏度檢測(cè)低親和力相互作用。

參考文獻(xiàn)

[1] Parveen Kumar, Peipei Huo, and Bo Liu, “Formulation Strategies for Folate-Targeted Liposomes and Their Biomedical Applications”, Pharmaceutics, 11, 381 (2019).

[2] Robert J. Lee and Philip S. Low, “Delivery of Liposomes into Cultured KB Cells via Folate Receptor-mediated Endocytosis”, J. Biol. Chem., 269, 3198-3204 (1994).

[3] Alberto Gabizon, Aviva T. Horowitz, Dorit Goren, Dina Tzemach, Hilary Shmeeda, and Samuel Zalipsky, “In Vivo Fate of Folate-Targeted Polyethylene-Glycol Liposomes in Tumor-Bearing Mice”, Clin. Cancer Res., 9, 6551–6559 (2003).

[4] Mary Jo Turk, David J. Waters, Philip S. Low, “Folate-conjugated liposomes preferentially target macrophages associated with ovarian carcinoma”, Cancer Lett., 213, 165-172 (2004).

[5] Roger Michel, Stephanie Pasche, Marcus Textor, and David G. Castner, ”The Influence of PEG Architecture on Protein Adsorption and Conformation”, Langmuir, 21, 12327-12332 (2005).

[6] Cheryl L. Baird, Elizabeth S. Courtenay, and David G. Myszka, “Surface plasmon resonance characterization of drug/liposome interactions”, Anal. Biochem., 310, 93-99 (2002).

[7] Agustina Gomez-Hens, Juan Manuel Fernandez-Romero, “The role of liposomes in analytical processes”, Trends Analyt. Chem., 24, 9-19 (2005).

[8] B.J. Crielaard, A. Yousefi, J.P. Schillemans, C. Vermehren, K. Buyens, K. Braeckmans, T. Lammers, G. Storm, “An in vitro assay based on surface plasmon resonance to predict the in vivo circulation kinetics of liposomes”, J. Control. Release, 156, 307-314 (2011).

什么是等離子體表面活化？

等離子體表面活化是表面聚合物被等離子體中不同離子的原子取代以增加表面能的過(guò)程。等離子體活化通常用于制備用于接合或印刷的表面。

等離子體活化可以有效進(jìn)行表面活化和改性

如果表面必須被上漆、印刷或膠粘，它們需要表面良好的潤(rùn)濕性以獲得良好的粘合。許多表面甚至在清潔的狀態(tài)中顯示被雜質(zhì)加劇不足的潤(rùn)濕性。結(jié)果，諸如膠粘劑和油墨的液體脫落。

這是因?yàn)楸砻鎻埩Ψ浅５筒⑶也蛔阋赃M(jìn)行進(jìn)一步的處理。 如果未處理的材料被處理，結(jié)果通常會(huì)油漆和清漆無(wú)法完全地粘附并很快又會(huì)松散，或者膠接的零件脫落解體。

這可以通過(guò)等離子體活化來(lái)防止。

表面的等離子體活化增加它的表面能，并產(chǎn)生與液體相關(guān)聯(lián)的分子基團(tuán)。這通過(guò)改善的潤(rùn)濕性顯現(xiàn)，并導(dǎo)致合適液體的最佳粘合。 

下一代創(chuàng)新性儀器：Affinité Instruments便攜多通道表面等離子體共振分析儀P4SPR

便攜式，四通道SPR
憑借緊湊的設(shè)計(jì)，您可以通過(guò)減少樣品制備時(shí)間和在工作臺(tái)或現(xiàn)場(chǎng)使用SPR來(lái)更快地進(jìn)行分析測(cè)試。我們獨(dú)特的技術(shù)不僅可以檢測(cè)和監(jiān)測(cè)生物分子如小肽和大蛋白，還可以檢測(cè)和監(jiān)測(cè)農(nóng)藥、微量藥物、自組裝單層和納米材料。
 

•    4通道微流體

•    2750 nm/RI靈敏度

技術(shù)規(guī)格

• 外形物理尺寸（mm）：175 × 155 × 55

• 重量：＜1.3 kg

• USB供電

• 微流體細(xì)胞Z小體積：150 μL

• 金薄膜SPR的典型靈敏度

• 動(dòng)態(tài)范圍從1.30到1.39折射率單位

• 信號(hào)變化系數(shù)＞0.6%

• 多色光源

• LabVIEW作為控制軟件（開(kāi)源）

• 兼容Ridgeview的TraceDrawer

                              

特點(diǎn)與特色

• 便攜/可用

• 高精確度，高準(zhǔn)確度，一次分析包括三次測(cè)量和一次測(cè)控
  

• 復(fù)雜介質(zhì)中直接檢測(cè)

• 可與其他分析技術(shù)（例如HPLC、MS、Raman、Fluo）整合

• 維護(hù)費(fèi)用低

• 強(qiáng)大

• 低吞吐量

• 使用方便

                             

經(jīng)濟(jì)實(shí)惠
P4SPR顯著降低了與大多數(shù)商業(yè)SPR技術(shù)相關(guān)的成本障礙。以很小的成本獲取基準(zhǔn)SPR技術(shù)，以充分利用SPR的優(yōu)勢(shì)并加速您的發(fā)現(xiàn)。

1年保修
我們對(duì)學(xué)生測(cè)試的P4SPR的穩(wěn)健性充滿信心，這就是為什么我們提供一年保修的原因。

專家支持
我們的團(tuán)隊(duì)由表面等離子體共振、分析化學(xué)和儀器科學(xué)、蛋白質(zhì)科學(xué)和工業(yè)分析過(guò)程開(kāi)發(fā)方面的專家組成。我們隨時(shí)準(zhǔn)備為您提供支持。

適用于分子和化學(xué)測(cè)試的無(wú)標(biāo)記和實(shí)時(shí)SPR傳感技術(shù)
P4SPR的3 Ms：主要特點(diǎn)是釋放研究的全部潛力

 

模塊化
適用于不同的光學(xué)條件、流體要求和其他分析技術(shù)如電化學(xué)、HPLC和MS。

移動(dòng)化
比普通教科書(shū)本更小更輕。USB供電的P4SPR可以在幾分鐘內(nèi)打包或準(zhǔn)備。便于在實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

多通道
四通道設(shè)計(jì)，提供經(jīng)過(guò)背景校正的三重采樣數(shù)據(jù)，每次都能獲得精確、準(zhǔn)確的結(jié)果。

                            

應(yīng)用

• 對(duì)慢動(dòng)力學(xué)和弱生物分子相互作用具有高靈敏度

• 實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)

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等離子體滅菌技術(shù)是新一代的高科技滅菌技術(shù)，它能克服現(xiàn)有滅菌方法的一些局限性和不足之處，提高消毒滅菌效果。例如對(duì)不適宜用高溫蒸汽法和紅外法消毒處理的塑膠、光纖、人工晶體及光學(xué)玻璃材料，不適合用微波法處理的金屬物品，以及不易達(dá)到消毒效果的縫隙角落等地方，等離子滅菌技術(shù)顯得更加有優(yōu)勢(shì)。

此外，采用等離子體滅菌技術(shù)，不會(huì)對(duì)被處理物品造成損壞，還可應(yīng)用到生產(chǎn)流水線上對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行消毒滅菌處理。

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