Analysis of a fusion between rat glioma cells and biomimetic liposomes with encapsulated diamond nanoparticles or curcumin. Liposomes are used as carriers for different bioactive agents, both hydrophilic, which are encapsulated in water core of the liposome, and hydrophobic, which are entrapped within liposome walls. The walls are built from phospholipid bilayer, therefore their structure resembles cell membrane. It was hypothesized that if the wall is made of set of lipids typical for a cell, the liposome will be eagerly consumed by the cell. We performed the experiments using C6 rat glioma cells as an example, since central nervous system cells are extremely rich in lipids, including the unique ones. Since all cancer cells have high proliferation potential, they need to absorb precursors to build cell membrane around new cells, therefore such biomimetic liposomes may be one of the most effective way to deliver anticancer agents into the cell. Analysis of physicochemical properties of obtained liposomes, as well as in vitro tests, showed that obtaining such liposomes is possible and that the liposomes are biocompatible, stable carrier both for hydrophilic and hydrophobic agents. Encapsulation of diamond nanoparticles did not affect the liposomes, whereas entrapping of curcumin, which is a spice known in traditional Asian medicine for its anticancer properties, significantly increased its activity. Obtained results showed that biomimetic liposomes can be effective, individually-tailored carriers for bioactive agents.
PL
Analiza fuzji pomiędzy komórkami glejaka szczurzego i liposomami biomimicznymi z enkapsulowanymi nanocząstkami diamentu lub kurkuminą.Liposomy są wykorzystywane jako nośniki dla biologicznie aktywnych związków, zarówno hydrofilowych, które są enkapsulowane w wodnym rdzeniu liposomy, jak również hydrofobowych, które mogą być zamykane w jego ścianie. Ściany liposomów zbudowane są z dwuwarstwy fosfolipidowej, przez co strukturalnie przypominają błonę komórkową. Założono, że jeżeli taka ściana zostanie stworzona z zestawu lipidów charakterystycznych dla danej komórki, liposomy będą chętnie pobierane przez taką komórkę. Wykonano doświadczenie, w którym jako przykład użyto komórek glejaka szczurzego linii C6, ponieważ wiadomo, że komórki centralnego systemu nerwowego są wyjątkowo bogate w lipidy, włączając w to także te nietypowe. Ze względu na to, że wszystkie komórki nowotworowe charakteryzuje wysoki potencjał proliferacyjny, muszą one pobierać prekursory niezbędne do budowania błony komórkowej wokół nowopowstających komórek. Dlatego też liposomy biomimiczne mogą być jednym z najbardziej skutecznych sposobów na dostarczenie związków przeciwnowotworowych do takich komórek. Analiza właściwości fizykochemicznych, jak również testy in vitro, pokazały, że otrzymanie takich liposomów jest możliwe i że liposomy te są biozgodnym, stabilnym nośnikiem zarówno dla związków hydrofilowych, jak i hydrofobowych. Enkapsulacja nanocząstek diamentu nie wpłynęła na wytworzone liposomy, podczas gdy zamknięcie w ścianie kurkuminy, która jest znana w tradycyjnej medycynie azjatyckiej ze względu na woje właściwości przeciwnowotworowe, istotnie podniosło jej aktywność. Otrzymane wyniki pokazały, że liposomy biomimiczne mogą być efektywnym, indywidualnie dopasowanymi nośnikami dla związków biologicznie czynnych.
Caveolin--1 is a multifunctional protein and major component of caveolae membranes that participates in regulation of signaling pathways, endocytosis and molecular transport. Caveolin-1 takes part in regulation of angiogenesis regulation signaling pathways. Diamond nanoparticle have been shown to inhibit development of blood vessel. Molecular mechanism of diamond nanoparticles anti-angio-genic activity can be related with interactions with cellular membranes. The objective of this experiment is to verify effect of carbon nanoparticles on morphology of highly vascularized chicken embryo chorioallantoic membrane (CAM) and caveolin-1 intracellular localization. In this study two types of carbon nanoparticles were used: diamond nanoparticles (ND) and graphite nanoparticles (NG), which are similar in size (3-5 nm) but different in molecular structure. At day six of chicken embryo embryonic development sterile implant of diameter 10 mm made from Waterman filter paper ware placed on chicken embryo CAM. At day seven of embryonic development implants with CAM were subjected to further analyzes. CAM cross-sections were immuno-localized with anti caveolin-1 antibody and visualized by confocal microscope. Three dimensional analysis of chorion membranes show that ND, but no NG change intracellular distribution of caveolin-1. Furthermore ND decreases density of mesenchymal cells and extracellular matrix collagen fibers
PL
Lokalizacja kaweoliny-1 w błonie kosmówkowo-omoczniowej zarodka kury traktowanej nanocząstkami diamentu oraz grafitu. Ka-weolina-1 jest wielofunkcyjnym białkiem, będącym składnikiem błonowych kaweoli, biorącym udział w regulacji szlaków sygnałowych, endocy-tozy oraz transportu wewnątrzkomórkowego. Ka-weolina-1 uczestniczy między innymi w regulacji szlaków sygnalnych związanych z angiogenezą Wcześniejsze badania wykazały, że nanocząst-ki diamentu mają zdolność hamowania rozwoju naczyń krwionośnych. Molekularny mechanizm właściwości anty-angiogennych związany jest prawdopodobnie z interakcją nanocząstek z błonami komórkowymi. Celem tego doświadczenia jest zbadanie efektów działania nanocząstek na morfologię błony kosmówkowo-omoczniowej (CAM), oraz wewnątrzkomórkową lokalizację kaweoliny-1. W badaniach wykorzystane zostały dwa rodzaje węglowych nanocząstek: nano-cząstki diamentu (ND) oraz nanocząstki grafitu, charakteryzujące się podobną wielkością (3-5 nm), ale posiadające inną budowę molekularną. Szóstego dnia inkubacji zarodka kury sterylny implant o średnicy 10 mm, wykonany z papieru filtracyjnego Waterman został położony na CAM. Siódmego dnia rozwoju zarodkowego implanty razem z CAM zostały pobrane do dalszych analiz. Przekroje poprzeczne CAM zostały wyznaczone przeciwciałami anty kaweolina-1 i obserwowane pod mikroskopem konfokalnym. Analiza trójwymiarowych zdjęć błony kosmórkowej wykazała, że ND, ale nie NG zmienia wewnątrzkomórkową lokalizację kaweoliny-1. Ponadto ND zmniejsza gęstość komórek mezenchymalnych oraz ilość macierzy zewnątrzkomórkowej złożonej z włókien kolagenowych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.