Giải mã tương lai của dược phẩm với công nghệ phân tích bề mặt và giao diện tiên tiến

Quá trình giao diện đóng một vai trò quan trọng trong một số lĩnh vực như nghiên cứu dược phẩm, phát triển và sản xuất thuốc, ảnh hưởng đến hiệu quả và an toàn của sản phẩm.
Công ty TNHH Công nghệ Bách Âu Lâm Thụy Điển cung cấp các giải pháp sản phẩm phân tích tiên tiến phù hợp với các đặc tính của màng mỏng cũng như hiện tượng giao diện bảng.

Lĩnh vực ứng dụng

1. Phát triển thuốc

2. Phân phối thuốc

3. Thuốc tương tác với bề mặt

4. Sự tương tác của vật liệu sinh học với các mô của con người

5. Phát triển cảm biến sinh học

Tại sao chọn Thụy Điển Bách Âu Lâm Công nghệ Ltd?

Với các giải pháp của chúng tôi, bạn có thể thiết kế và tối ưu hóa hệ thống phân phối thuốc bằng cách phân tích, chẳng hạn như động lực tải và giải phóng thuốc và tương tác của các vectơ với môi trường sinh học. Bạn có thể nghiên cứu cách các phân tử tương tác với các mô hình màng tế bào để hiểu hành vi của virus và phát triển các chiến lược kháng virus hiệu quả để chống lại các mối đe dọa virus hiện có và trong tương lai. Ngoài ra, bạn có thể phân tích sự tương tác giữa các thành phần dược phẩm hoạt tính và phụ liệu với các thùng chứa và vật liệu đóng gói để giảm nguy cơ phát hiện ra sự không tương thích sau này.

Đánh giá sự ổn định của thuốc sinh học và khả năng tương thích vật liệu

Sàng lọc sự bất ổn do cảm ứng bề mặt gây ra trong giai đoạn phát triển dược phẩm sinh học có thể giúp giảm nguy cơ phát hiện không tương thích muộn và giảm thiểu tác động của các mối nguy này trước khi các vấn đề tiềm ẩn dẫn đến sự chậm trễ của dự án và chi phí không theo kế hoạch. Công nghệ vi cân bằng tinh thể thạch anh tiêu tán QSense (QCM-D) có thể được sử dụng để phân tích sự tương tác giữa các thành phần dược phẩm hoạt tính và phụ liệu và vật liệu được sử dụng trong sản xuất, lưu trữ và quản lý.

Xem thêm

Độ ẩm của bột dược phẩm

Độ ẩm đóng một vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp nơi chất rắn và chất lỏng tương tác với nhau. Trong ngành công nghiệp dược phẩm, chất rắn thường ở dạng bột. Độ ẩm của bột dược phẩm đóng một vai trò quan trọng trong công thức, lưu trữ và tính chất dạng bào chế.

Xem lại webinar!

Hấp thụ kháng thể ở giao diện khí-lỏng

Sự hấp phụ của các phân tử thuốc tại giao diện khí-lỏng có thể dẫn đến giảm nồng độ ròng của thuốc trong dung dịch sau khi lưu trữ lâu dài. Điều này có thể dẫn đến việc bệnh nhân sử dụng liều lượng không đủ hoặc không chính xác. Chất hoạt động bề mặt thường được sử dụng để ngăn chặn sự hấp phụ. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này, động lực hấp phụ của kháng thể có thể được nghiên cứu bằng cách sử dụng microbalance tinh thể thạch anh tiêu tán.

Xem lại webinar!

Hãy tìm một công cụ phù hợp với ứng dụng của bạn!

Dùng thử công cụ chọn Instrumentor

Thông tin thêm

Khám phá thêm các trường hợp ứng dụng →

Xem lại hội thảo trên mạng - -Mối quan hệ gắn kết của protein huyết thanh với mRNA-LNPs được sàng lọc bởi QCM-D

XemHội thảo trên web -Đánh giá phản ứng viêm do vật liệu sinh học tiếp xúc với máu người bằng các phương pháp xét nghiệm in vitro như QCM-D

Xem hội thảo trên web -Phát triển các phương pháp phát hiện cảm biến sinh học mới với microscale tinh thể thạch anh tiêu tán

Xem phát lại hội thảo mạng: Tổng quan - -Ứng dụng phân tích QCM-D trong nghiên cứu liên quan đến virus

[Xử lý bề mặt và lớp phủ/Dược phẩm]

Trong nghiên cứu và phát triển thuốc, có một số lượng lớn các bề mặt cần được xem xét và điều chỉnh hành vi và hiệu suất của chúng để đạt được hiệu suất tối ưu trong tương tác với môi trường xung quanh.

Bề mặt điển hình này là lớp phủ của sản phẩm cuối cùng, chẳng hạn như viên thuốc, có tính chất ảnh hưởng đáng kể đến việc phân phối và giải phóng các hợp chất dược phẩm. Một số bề mặt rất quan trọng khác là những bề mặt mà thuốc tiếp xúc trong giai đoạn xây dựng, lưu trữ và quản lý, cũng như các tình huống mà mỗi tương tác bề mặt có thể ảnh hưởng đến sự ổn định của thuốc.

(1) Phát triển thuốc

Sử dụng QSenseĐộ nhạy khối lượng ở mức Nack cung cấp tiềm năng vô hạn cho việc khám phá và phát triển thuốc. quaSử dụng QSenseCác hoạt động nghiên cứu được thực hiện bao gồm:

1. Theo dõi chính xác sự tương tác của các loại thuốc phân tử nhỏ với protein, màng tế bào và RNA trong thời gian thực trong các điều kiện thí nghiệm khác nhau. [1]

2. Tương tác protein-protein[2]

Thay đổi cấu trúc của RNA khi các phân tử nhỏ tương tác với nó.[3]

(2) Giao hàng thuốc

Sử dụng QSenseNó đã được chứng minh là một kỹ thuật hiệu quả về chi phí và hiệu quả về thời gian, đặc biệt thích hợp để mô tả các hạt nano lipid (LNP) và đặc tính phân phối thuốc của chúng. Nhiều tài liệu chứng minhSử dụng QSenseCó thể được sử dụng cho:

1. Phân tích ái lực liên kết của protein huyết thanh với các hạt nano lipid (LNP) [1]

Liên kết và giải phóng các phân tử sinh học (như siRNA và mRNA) trên LNP.[5]

3. Chuyển LNP đến cơ quan mục tiêu [6]

4. Sàng lọc ái lực gắn kết của protein huyết thanh với LNPs trong môi trường không có tế bào. [1]

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

6. Tương tác lipid với các phân tử hoạt tính sinh học, bao gồm thuốc, DNA và siRNA. [1]

7. Ảnh hưởng của ApoE đối với sự phân bố thành phần lipid và cấu trúc LNP tổng thể sau khi gắn kết. [1]

8. Mảng nanopore để lưu trữ LNP chức năng [25]

9. Công thức LNP để cải thiện hiệu quả phân phối tải axit nucleic của LNP [26]

10. Sử dụng cDNA để cố định các microbubble vào lớp lipid kép được hỗ trợ. [1]

11. Sự tương tác của các copolymer khối ổn định với màng lipid mô phỏng sinh học [28]

Ký hợp đồng cung cấp Phần mềm tính toán định lượng rủi ro ngoài khơi – Safeti Offshore cho Trung tâm nghiên cứu và phát triển An toàn và Môi trường Dầu khí (CPSE) (

利用QSense Loại tiêu tán Quartz Crystal Micro ScalePhân tích đánh giá sự ổn định và khả năng tương thích vật liệu của công thức dược phẩm sinh học

Sự ổn định và khả năng tương thích vật liệu là rất quan trọng trong vòng đời năng động của dược phẩm sinh học, từ ý tưởng nghiên cứu và phát triển ban đầu đến sử dụng bệnh nhân. Các tương tác phức tạp của thuốc sinh học với các bề mặt khác nhau trong quá trình sản xuất, lưu trữ và quản lý có thể dẫn đến những thách thức như hấp phụ ngẫu nhiên, giảm nồng độ hoặc hình thành các hạt protein.

Hoạt động sàng lọc để giảm rủi ro

Và phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn là rất quan trọng để tránh quấy nhiễu thời gian biểu và tổn thất tài chính. Trong quá trình phát triển, sàng lọc hoạt động của sự bất ổn do bề mặt gây ra có thể giúp giảm nguy cơ thất bại sau này.Sử dụng QSense® QCM-D có thể cung cấp một phân tích toàn diện về các tương tác dược phẩm sinh học, cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự hấp thụ phân tử ở quy mô nano, những thay đổi cấu trúc không phụ thuộc để phát hiện nhanh sự không tương thích.

Khả năng chính của QSense QCM-D như một công cụ đánh giá sớm cho sự thành công của dược phẩm sinh học

· Phân tích sự tương tác của dược phẩm sinh học với các vật liệu bề mặt liên quan
Đánh giá nhanh tác động của các vật liệu được sử dụng trong các liên kết khác nhau của sản xuất, lưu trữ và quản lý trong giai đoạn đầu phát triển thuốc sinh học đối với công thức hoàn chỉnh.

Giảm thiểu rủi ro bằng cách chủ động phát hiện sự không tương thích
Nhanh chóng đo lượng hấp phụ của công thức ứng cử viên trên các bề mặt liên quan và xác định các cách để giảm thiểu sự không tương thích.

·Theo dõi sự hấp thụ kháng thể và phụ liệu trong thời gian thực

Hiểu cơ chế hoạt động của các chất hoạt động bề mặt và tiềm năng của chúng như một chất ổn định.

QSense tiến hành đánh giá phát triển công thức

· Xác định mức độ hấp phụ kháng thể trên các vật liệu bề mặt khác nhau

· Hiểu biết sâu sắc về sự sắp xếp phân tử của bề mặt vật liệu

Xác định bề mặt nào có thể gây ra các vấn đề không tương thích?

· Đánh giá tác dụng của phụ liệu đối với hấp phụ kháng thể

· Khám phá những thay đổi về nồng độ, độ pH, nhiệt độ, vật liệu bề mặt hoặc loại chất hoạt động bề mặt ảnh hưởng đến mức độ hấp phụ như thế nào.

Đọc trường hợp

Tải xuống để tìm hiểu thêm về cách sử dụng công nghệ vi cân bằng tinh thể thạch anh tiêu tán QSense để giảm nguy cơ phát hiện không tương thích muộn và nhiều hơn nữa.

Tải White SkinĐánh giá sự ổn định và khả năng tương thích vật liệu của các chế phẩm dược phẩm sinh học bằng cách sử dụng phân tích microscale tinh thể thạch anh tiêu tán QSensesách

Các trường hợp điển hình bao gồm:

1. Tương tác của thuốc với các bề mặt như polymer, thủy tinh, oxit kim loại và kim loại, dầu silicone, [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16]

2. Tác dụng của phụ liệu trong việc giảm sự hấp phụ của thuốc - protein lên bề mặt. [1]

3. Ảnh hưởng của điều kiện công thức (nồng độ, pH, nhiệt độ, v.v.); [18]

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

* Lưu ý: Lên đến 200 loại chip, bề mặt chip có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu của người dùng

(4) Sự tương tác giữa vật liệu sinh học và mô cơ thể con người

Khả năng tương thích sinh học của cấy ghép và vật liệu sinh học trong cơ thể con người là chìa khóa để chúng hoạt động thành công.Sử dụng QSensePhân tích in vitro về sự tương tác của bề mặt cấy ghép hoặc vật liệu sinh học với máu và mô người ở cấp độ phân tử được cung cấp.

1. Sự tương tác của các công thức chăm sóc mắt khác nhau với bề mặt màng nhầy/tế bào [20].

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Sử dụng QSenseNó cũng được sử dụng rộng rãi trong việc phát triển các loại cảm biến như cảm biến sinh học protein và cảm biến phát hiện tức thì.

1. Cảm biến sinh học protein[21],[22]

Cảm biến phát hiện tức thời (Point-of-care sensors)[23]

Sản phẩm QSense QCM-DLà một kỹ thuật nhạy cảm bề mặt để phát hiện sự tương tác giữa các phân tử và bề mặt ở quy mô nano. Nó có thể được sử dụng để phân tích các hiện tượng như hấp phụ, giải hấp phụ và thay đổi cấu trúc của lớp đính kèm bề mặt.

QSense dựa trên công nghệ QCM-D

Microscale Quartz Crystal (QCM-D) là một công nghệ thời gian thực, nhạy cảm bề mặt có thể được sử dụng để phân tích hiện tượng tương tác bề mặt, hình thành màng và đặc tính màng.

Khám phá QCM-D

QSense Omni Loại tiêu tán Quartz Crystal Micro Scale

Sử dụng QSense OmniĐược tạo ra bởiSản phẩm QCM-DNgười tiên phong của công nghệ Thụy Điển Bách Âu Lâm Công nghệ TNHH thúc đẩy nghiên cứu và phát triển một thế hệ mới tiêu tán thạch anh tinh thể microscale mô hình, làSản phẩm QCM-DNgười tập hợp các công nghệ mới.OmniĐộ nhạy cao hơn bất kỳ QCM nào trên thị trường, cho phép nó định lượng và theo dõi các phân tử nhỏ hơn, các quá trình nhanh hơn và là công cụ lý tưởng để nghiên cứu các quá trình sinh học. Với hơn 200 loại vật liệu bề mặt chip và lớp phủ để lựa chọn, QSense hỗ trợ mô phỏng môi trường và quy trình sinh học thực tế để mô tả tốc độ hấp thụ protein, hình thành màng mỏng, độ cứng của lớp hấp phụ, vôi hóa, gắn tế bào, v.v.

Sử dụng QSense OmniLoại tiêu tán Quartz Crystal Micro Scale

· Có thể phát hiện những thay đổi nhỏ đến 24 ng/cm2 trên bề mặt chip

· Trao đổi chất lỏng nhanh hơn (5 lần so với các sản phẩm thế hệ trước), cung cấp phân phối mẫu nhanh hơn và rõ ràng hơn

· Đầy đủ các chức năng tự động hóa để giảm thiểu sự phụ thuộc của người dùng

· Quy trình làm việc được sắp xếp hợp lý hơn và giao diện phần mềm mới và trực quan giúp QCM-D dễ dàng hơn cho nhiều người dùng hơn.

Lợi thế của QSense

· Dụng cụ phòng thí nghiệm trực quan, tự động

· Dễ dàng thực hiện trong phòng thí nghiệm

· Dữ liệu thời gian thực về tương tác protein

· Hiểu rõ các quy trình và cơ chế tương tác

· Số lượng mẫu yêu cầu thấp đến 90 μl

· Nhận kết quả có giá trị từ một lượng nhỏ mẫu

· Kết quả trong vòng vài giờ

· Hiển thị nhanh kết quả cuối cùng

· Kịch bản tiêu chuẩn có thể lập trình sẵn

· Dễ dàng thiết lập và tái tạo phép đo

Nhiều chip tùy chọn

Chip QSense cho dược phẩm sinh học

Chip QSenseCho phép bạn đo lường sự tương tác của nhiều loại vật liệu bề mặt liên quan được sử dụng để sản xuất, lưu trữ và quản lý kháng thể và các loại thuốc sinh học khác - từ kim loại, vật liệu thủy tinh đến polyme như thép không gỉ, thủy tinh borosilicate và polyme sinh học.

Chip PDMS QSense

PDMSLà một lựa chọn tốt cho ống tiêm bôi trơn và các thiết bị phòng thí nghiệm tương tự, trong đó duy trì tính toàn vẹn của các mẫu chất lỏng và sinh học được lưu trữ là rất quan trọng. Ngoài ra, các đặc tính cách nhiệt và điện của nó bảo vệ các mẫu và thành phần nhạy cảm.

Khám phá chip đáp ứng nhu cầu của bạn

Chip là trung tâm của thử nghiệm QCM-D.Duyệt các loại trên thị trườngChip.Tìm ra vật liệu và lớp phủ chip nào phù hợp với nhu cầu nghiên cứu của bạn.

(VI) Đặc tính ướt được sử dụng trong sản xuất tấm phủ

Lớp phủ trên máy tính bảng phục vụ nhiều mục đích. Lớp phủ được sử dụng để che giấu hương vị hoặc mùi, để bảo vệ thuốc khỏi sự xâm lấn của môi trường axit dạ dày hoặc để bảo vệ nội mạc dạ dày khỏi các loại thuốc xâm lấn. Lớp phủ cũng có thể được thiết kế để kiểm soát các tính năng phát hành của thuốc. Vì bất kỳ lý do gì, lớp phủ được áp dụng cho lõi máy tính bảng và một trong những tiền đề thành công là độ bám dính tốt của lớp phủ với máy tính bảng.

Để đảm bảo độ bám dính tốt, việc chuẩn bị lớp phủ nên trải rộng trên bề mặt của máy tính bảng. Nếu có một số xâm nhập vào lỗ chân lông của máy tính bảng, độ bám dính được tăng cường. Sự lây lan của các tác nhân phủ trên bề mặt máy tính bảng có thể được đánh giá bằng góc tiếp xúc và các phép đo năng lượng tự do bề mặt. Vì độ xốp bề mặt cũng đóng một vai trò, liên kếtĐộ nhám bề mặtĐo lường và xác định điều chỉnh độ nhámGóc tiếp xúcCó thể cung cấp thêm hiểu biết về vấn đề này.

Trong một số trường hợp, không thể nén thuốc ở dạng viên vì nó có thể thay đổi tính chất làm ẩm. Phương pháp Washburn thường được sử dụng để xác định các hợp chất của thuốc.Góc tiếp xúc. Phương pháp Washburn cũng được sử dụng để nghiên cứu độ ẩm trong các quá trình như lớp phủ polymer khô, trong đó bột polymer được kết hợp với các chất phụ gia khác nhauGóc tiếp xúcThật thú vị.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Ngành công nghiệp dược phẩm thường sử dụng các loại bột khác nhau làm hợp chất dược phẩm, vì vậy điều quan trọng là phải hiểu hành vi làm ướt của bột.

Độ ẩm của bột có thể được áp dụngThiết bị Sigma 700/701Sử dụng phương pháp Washburn. Trong phương pháp Washburn, góc tiếp xúc được tính toán dựa trên sự gia tăng trọng lượng theo thời gian khi bột tiếp xúc với chất lỏng.

Tài liệu tham khảo

[1] Kiểm soát phân tử nhỏ của hoạt động chống khối u và độc tính ngoài khối u của một chất tham gia tế bào T siêu phân tửNat, sinh học. Eng 2024, 8 (5), 513–528. https://doi.org/10.1038/s41551-023-01147-6.

[2] Genentech–Đặc điểm đàn hồi nhớt của các công thức kháng thể nồng độ cao bằng cách sử dụng cân bằng vi khuẩn tinh thể thạch anh với giám sát phân tánTạp chí Khoa học Dược phẩm 2009, 98 (9), 3108-3116.
https://doi.org/10.1002/jps.21610.

[3] RocheTái tạo và phân tích chức năng của virus viêm gan C NS5B Polymerase trên một lớp lipid được hỗ trợACS Cent. Khoa học. 2016, 2 (7), 456–466. https://doi.org/10.1021/acscentsci.6b00112.

[4]Một phương pháp nhanh chóng và đáng tin cậy dựa trên thiết bị QCM-D để sàng lọc các tương tác hạt nano / máuCảm biến sinh học 2023, 13 (6), 607. https://doi.org/10.3390/bios13060607.

[5]Một nghiên cứu QCM-D và SAXS về sự tương tác của các hạt nano lipid tinh thể lỏng Lyotropic chức năng với siRNAChemBioChem 2017, 18 (10), 921–930. https://doi.org/10.1002/cbic.201600613.

[6]Cấu trúc lipid trợ giúp ảnh hưởng đến sự hấp thụ protein và phân phối các hạt nano lipid đến lách và ganBiomater. Khoa học. 2021, 9 (4), 1449–1463.
https://doi.org/10.1039/D0BM01609H.

[7] AstraZeneca -Sàng lọc tính liên kết của protein huyết thanh với các hạt nano lipid trong môi trường tự do tế bàoTạp chí Colloid và Khoa học Giao diện 2022, 610, 766-774. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.11.117.

[8]Thông tin sâu sắc về cơ chế tương tác giữa các hạt nano lai lipid-polymer có thể hít vào và chất hoạt động bề mặt phổiTạp chí Colloid và Khoa học Giao diện 2023, 633, 511-525.
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.11.059.

[9]Về tương tác giữa RNA và các lớp lipid có thể titrat: tác động đối với việc cung cấp RNA với các hạt nano lipidNanoscale 2024, 16 (2), 777–794.
https://doi.org/10.1039/D3NR03308B.

[10] Genentech -Hấp thụ và tổng hợp kháng thể đơn clonal tại giao diện dầu silicone-nướcMol. Dược phẩm 2021, 18 (4), 1656-1665. https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.0c01113.

[11] Bristol-Myers SquibbHiểu cơ chế của tương tác dầu protein-siliconePharm Res 2012, 29 (6), 1689–1697.
https://doi.org/10.1007/s11095-012-0696-6.

[12] Bristol-Myers Squibb -Hấp thụ chất hoạt động bề mặt loại polypropylene oxyt-polyethylene oxyt trên bề mặt của vật liệu liên quan đến dược phẩm: tác dụng của năng lượng bề mặt và cấu trúc chất hoạt động bề mặtPhát triển và công nghệ dược phẩm 2019, 24 (1), 70-79. https://doi.org/10.1080/10837450.2018.1425431.

[13] Bristol-Myers Squibb -Đặc điểm hạt cho một sản phẩm dược phẩm protein được lưu trữ trong ống tiêm điền sẵn bằng cách sử dụng hình ảnh dòng chảy vi mô, Archimedes và Microbalance Crystal Quartz với phân tánAAPS J 2017, 19 (1), 110–116.
https://doi.org/10.1208/s12248-016-9983-1.

[14] Pfizer -Kỹ thuật một máy bơm piston gốm để giảm thiểu sự hình thành hạt cho một miễn dịch globulin điều trị: Một cách tiếp cận kết hợp yếu tố và mô hình.J Adv Manuf & Process 2023, 5 (1), e10142.
https://doi.org/10.1002/amp2.10142.

[15]Hấp thụ kháng thể và định hướng trên bề mặt thủy tinhLangmuir 2012, 28 (3), 1765–1774.
https://doi.org/10.1021/la203095p.

[16] AstraZeneca–Tác động của giao diện kim loại đối với sự ổn định và chất lượng của một protein hợp nhất điều trịMol. Dược phẩm 2020, 17 (2), 569-578. https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.9b01000.

Janssen Pharmaceuticals (Johnson và Johnson)Quartz Crystal Microbalance như một công cụ dự đoán cho các tương tác xây dựng vật liệu thuốc trong quản lý thuốc protein tĩnh mạchTạp chí Khoa học Dược phẩm 2023, 112 (12), 3154–3163. https://doi.org/10.1016/j.xphs.2023.07.019.

[18] Eli LillyTương tác bề mặt của kháng thể đơn clonal được đặc trưng bởi sự cân bằng nhỏ tinh thể thạch anh với sự tiêu tan: Tác động của tính thủy thủy và tự tương tác proteinTạp chí Khoa học Dược phẩm 2012, 101 (2), 519-529.
https://doi.org/10.1002/jps.22771.

[19] Bristol-Myers Squibb -Tổng quan về tác động của sự không ổn định giao diện protein đối với sự phát triển của các sản phẩm sinh họcTrong sự bất ổn của protein tại các giao diện trong quá trình phát triển sản phẩm dược phẩm; Li, J., Krause, ME, Tu, R., Eds.; Tiến bộ AAPS trong dòng khoa học dược phẩm; 2021; Vol. 43, trang 1–8.
https://doi.org/10.1007/978-3-030-57177-1_1.

[20] Novartis Pharma -Hiểu tính chất hấp thụ và tính ổn định phim nước mắt tiềm năng của chất bôi trơn tái kết hợp của con người và mucins dưới axillary của bò trong mô hình phim nước mắt in vitroColloid và bề mặt B: Biointerfaces 2020, 195, 111257. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2020.111257.

[21]Phát hiện chế độ kép và không có nhãn của exosoms từ plasma bằng cách sử dụng một điện hóa Quartz Crystal Microbalance với giám sát phân tánHậu môn. Hóa học. 2022, 94 (5), 2465–2475. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c04282.

[22]Cảm biến sinh học QCM-D khuếch đại cho protein dựa trên các hạt nano vàng có chức năng aptamerCảm biến sinh học và điện tử sinh học 2010, 26 (2), 575-579. https://doi.org/10.1016/j.bios.2010.07.034.

[23]Kênh vi sinh học PDMS được đánh giá là cảm biến cho tế bào CD4 + con người - Khái niệm về phương pháp chăm sóc điểm để theo dõi HIVCảm biến và bộ truyền động B: Hóa học 2007, 123 (2), 847-855.
https://doi.org/10.1016/j.snb.2006.10.034.

[24]Apolipoprotein E Binding Drives Sự sắp xếp lại cấu trúc và thành phần của các hạt nano lipid chứa mRNA.ACS Nano 2021, 15 (4), 6709–6722. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c10064.

[25]Phát triển đóng gói nano để lưu trữ và vận chuyển các hạt nano lipid có tải.Nano Lett. 2023, 23 (14), 6760–6767.
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c01271.

[26]Nhận xét thiết kế cấu trúc hướng dẫn sự phát triển của các hạt nano lipid để cung cấp axit nucleic.Ý kiến hiện tại trong Colloid & Interface Science 2023, 66, 101705. https://doi.org/10.1016/j.cocis.2023.101705.

[27]QCM-D Investigations on Cholesterol-DNA Tethering of Liposomes to Microbubbles for Therapy.J. Phys. Hóa học. B 2023, 127 (11), 2466–2474.
https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.2c07256.

[28]Copolymer khối dựa trên NIPAM lipophilic phản ứng nhiệt như chất ổn định cho các hạt nano khối dựa trên lipid.Colloid và bề mặt B: Giao diện sinh học 2022, 220, 112884. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2022.112884.

[Giao diện sinh học/màng sinh học]

Bạn đang khám phá một thế giới dựa trên cấu trúc lipid?

Các màng sinh học và liposome dựa trên cấu trúc lipid được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu. Ví dụ, trong thiết kế và phát triển các hệ thống cảm biến sinh học mới, lớp phủ vật liệu sinh học và hệ thống phân phối thuốc, các cấu trúc này hoạt động như các ứng dụng như bề mặt trơ, bề mặt tương thích sinh học, bắt chước màng tế bào hoặc tàu sân bay vận chuyển.

Trong nghiên cứu màng sinh học, có hai phương pháp có thể được sử dụng. Một cấu trúc mô hình màng sinh học nổi có thể được hình thành trên giao diện không khí-nước, cho phép bạn mô phỏng các đặc điểm và điều kiện của môi trường tế bào.

Một phương pháp khác là hình thành một màng sinh học hỗ trợ hoặc cấu trúc dựa trên lipid trên một chất nền rắn. Lớp lipid kép được hỗ trợ là lớp lipid lắng đọng trên bề mặt và bao gồm một tỷ lệ lipid được xác định trước có thể được dán nhãn là các phân tử khác nhau hoặc protein màng nhúng. Những bộ phim này có thể giúp hiểu các quá trình sinh học và đóng vai trò là yếu tố quan trọng trong việc chuẩn bị vật liệu sinh học. Chúng cũng có thể tham gia vào các cấu trúc phức tạp hơn như thiết kế cảm biến sinh học và với các phân tử sinh học hoặc tổng hợp khác nhau như phối tử. DNA、 Sự tương tác của các hạt nano, polymer hoặc các cấu trúc lipid khác.

Trong thiết kế và phát triển thuốc nano, các cấu trúc nano dựa trên lipid có thể hoạt động như các mạch máu và các tàu sân bay nhắm mục tiêu để vận chuyển thuốc. Nhúng thuốc quan tâm vào cấu trúc nang hoặc micellar, phù hợp với điều kiện môi trường cụ thể, tăng cường bảo vệ thuốc trong việc ổn định và giảm độc tính, kéo dài thời gian chu kỳ, kiểm soát tốc độ giải phóng và cải thiện mục tiêu mô.

Mô hình màng sinh học nổi

Hầu hết các phản ứng sinh hóa xảy ra xung quanh màng tế bào hoặc bên trong màng phospholipid kép. Màng tế bào ảnh hưởng đến sự gấp protein và tạo ra các vi môi trường cụ thể phản ứng. Để hiểu và mô phỏng các hệ thống sinh học thực tế, các tương tác này phải được nghiên cứu trong môi trường mô phỏng các điều kiện tự nhiên. Màng đơn phân Langermuel của màng phospholipid đã được chứng minh là một hệ thống mô hình màng sinh học tốt.

Màng phospholipid đơn lớp Langermuel tương tự như màng bán sinh học, có thể được sử dụng làm màng tế bào mô hình và đã được tài liệu xác nhận là một mô hình tuyệt vời cho các hệ thống sinh học. Trong các lớp đơn phân tử trôi nổi tự do, sự khuếch tán và động lực học của các phân tử gần giống với cách chúng hoạt động trong hệ thống thực tế. Trong tự nhiên, hầu hết các phản ứng sinh hóa xảy ra ở giao diện màng sinh học, và các màng mô hình nổi tự do cho phép phân tử khuếch tán và di chuyển tự nhiên. Để nghiên cứu màng sinh học của tế bào, máy phân tích màng Langmuir có thể được kết hợp với nhiều cảm biến và dụng cụ khác ngoài cán cân màng Langmuir. Các kỹ thuật nghiên cứu khác bao gồm PM-IRRAS, BAM, SPOT, kính hiển vi huỳnh quang và kính hiển vi thông thường, cho phép nghiên cứu sự tương tác của các phân tử, định vị phân tử, tích tụ và hình thành vi vùng trong một lớp phân tử đơn lẻ.

Mô phỏng hành vi của chất hoạt động bề mặt phổi

Các chất hoạt động bề mặt phổi bao phủ các phế nang của phổi và đóng một vai trò quan trọng trong quá trình làm cho hơi thở dễ dàng hơn. Trong quá trình hít phải, các chất hoạt động bề mặt làm giảm sức căng bề mặt của mô khoảng 15 lần, làm cho phế nang mở rộng dễ dàng hơn. Khi thở ra, diện tích bề mặt của phế nang giảm cho phép các chất hoạt động bề mặt tập trung nhiều hơn vào bề mặt. Sức căng bề mặt gần bằng không được tạo ra vào cuối hơi thở, có thể ngăn chặn sự sụp đổ phế nang.

Dipalmityl phosphatidylcholine (DPPC) là một phospholipid có mặt trên bề mặt phế nang. Giai đoạn rắn có trật tự cao của DPPC duy trì sức căng bề mặt gần bằng không của phế nang khi thở ra. Để mô phỏng hành vi của các tác nhân hoạt động bề mặt thực tế trong phế nang, các phép đo cần được thực hiện với sức căng bề mặt gần bằng không. Nghiên cứu cho thấy máy phân tích màng trượt băng KSV NIMA Langmuir có thể được sử dụng để đo sức căng bề mặt gần bằng không của DPPC.

Áp dụng Digest: Áp suất bề mặt lớp phân tử đơn cao đạt được bằng cách sử dụng máy phân tích màng trượt Ribbon: Chất hoạt động bề mặt phổi ở độ căng bề mặt gần bằng không

Hỗ trợ xây dựng cấu trúc lipid

Ngâm Langmuir-blodgett (LB) và Langmuir-Schaefer (LS) là phương pháp chuẩn bị phospholipid hai lớp phospholipid được tạo thành từ hai lipid khác nhau. Kết hợp các phương pháp LB và LS, một lớp lưỡng phân tử phospholipid không đối xứng thành phần lipid cũng có thể được tạo ra. Ví dụ, một số cảm biến sinh hóa có thể được chuẩn bị để sử dụng trong phổ cộng hưởng plasma bề mặt, đo cân bằng vi tinh thể thạch anh và phổ năng lượng quang điện tử tia X. Phương pháp thứ ba là chuẩn bị một lớp phospholipid kép được hỗ trợ trực tiếp trên bề mặt bằng cách vỡ và hợp nhất các túi trong thiết lập QCM-D.

Hỗ trợ Biofilm - Chuẩn bị và mô tả

Cho dù chúng ta đang xử lý màng sinh học được hỗ trợ, liposome hoặc các cấu trúc dựa trên lipid khác, khả năng sử dụng QSense QCM-D để mô tả và xác minh các quá trình hấp thụ và giải phóng liên quan trên bề mặt là rất quan trọng để hiểu, điều chỉnh và tối ưu hóa các hệ thống dựa trên lipid. Ví dụ, động lực hình thành màng lipid hỗ trợ có thể được theo dõi trên bề mặt và khối lượng của màng hai lớp được hình thành có thể được đánh giá. Các tương tác tiếp theo với màng lipid cũng có thể được theo dõi, chẳng hạn như sự hấp thu hoặc liên kết của các phân tử liên kết màng hoặc xác minh các phần bị lỗi của chúng. Trong bối cảnh y học nano, các quá trình hấp thụ, truyền và giải phóng các cấu trúc nano dựa trên lipid có thể được mô tả đặc trưng và các mạch máu có thể được vận chuyển như các loại thuốc nhắm mục tiêu.

[Giao diện sinh học/Tương tác phân tử sinh học]

Phân tích tương tác phân tử sinh học

Phân tích các tương tác phân tử sinh học là trọng tâm của nhiều lĩnh vực kỷ luật, từ hóa sinh và công nghệ sinh học đến khoa học dược phẩm. Là trọng tâm của nghiên cứu và phát triển khoa học cơ bản và ứng dụng, mục tiêu của nghiên cứu tương tác phân tử sinh học là từ việc đạt được kiến thức thuần túy và hiểu biết về các hệ thống và chức năng sinh học, đến việc sử dụng kiến thức thu được để áp dụng vào thiết kế thuốc, cảm biến sinh học và công nghệ cải thiện chất lượng cuộc sống của chúng ta.

Hiểu biết cơ bản về tương tác phân tử sinh học

Ví dụ, sự hiểu biết cơ bản về cơ chế tương tác lipoprotein và protein-ligand là mục tiêu trong các nghiên cứu cơ bản và ứng dụng, trong đó các hệ thống này được nghiên cứu và đặc trưng cho các quá trình tương tác phân tử sinh học.

Sản phẩm QSense QCM-DNó là một phương pháp để phát hiện và giám sát các tương tác phân tử sinh học trong thời gian thực, chẳng hạn như động lực liên kết và tương tác và thay đổi cấu trúc trong lớp phân tử. Phương pháp này đã được sử dụng để cải thiện sự hiểu biết về các cơ chế tương tác mục tiêu và những thay đổi trong cấu trúc phối tử. Nó cũng được sử dụng để khám phá hành vi của các phân tử và nguyên nhân gây bệnh, chẳng hạn như rối loạn gấp protein, polypeptide tập hợp các sợi mịn, cấu trúc amyloid, v.v.

Bởi vì hầu hết các phản ứng sinh hóa trong tự nhiên xảy ra trên màng tế bào bao gồm hai lớp phospholipid hoặc màng tế bào bên trong tế bào, màng ảnh hưởng đến sự gấp protein và tạo ra một môi trường vi mô cụ thể nơi phản ứng xảy ra. Để hiểu và mô phỏng các hệ thống sinh học thực tế, các tương tác này phải được nghiên cứu trong môi trường mô phỏng các điều kiện tự nhiên. Màng đơn phân Langmuir của màng phospholipid đã được chứng minh là một hệ thống mô hình tuyệt vời cho màng sinh học. Trong khám phá thuốc, sự xâm nhập của thuốc vào các tế bào thông qua thành tế bào và phản ứng của thuốc với màng tế bào là những yếu tố quan trọng trong việc truyền thuốc. Chúng có thể được đánh giá bằng cách nghiên cứu sự tương tác của thuốc với các mô hình màng sinh học nổi. Trong ngành công nghiệp thực phẩm, việc loại bỏ các protein gây dị ứng là rất quan trọng và sự hiểu biết sâu sắc hơn có thể đạt được thông qua nghiên cứu cấp độ phân tử.

App Digest: Sự tương tác của các phân tử sinh học trong mô hình màng tế bào.

Phân tích tương tác phân tử sinh học trong nghiên cứu ứng dụng và phát triển

Có thể sử dụng thông tin mới này một khi kiến thức trong lĩnh vực hành vi tương tác phân tử sinh học đã được thiết lập. Trong khoa học ứng dụng, chẳng hạn như trong thăm dò dược phẩm, chất độc nano hoặc thiết kế cảm biến sinh học, sự tương tác của các phân tử sinh học là chìa khóa và kiến thức này có thể được sử dụng để xác định mục tiêu của các hợp chất mới và phát hiện các ứng cử viên tiềm năng cho các loại thuốc mới.

Trong bối cảnh này, QSense QCM-D được sử dụng để phân tích sự tương tác của protein và protein với DNA và để phát hiện sự tương tác giữa kháng thể và kháng nguyên. QCM-D rất nhạy cảm với những thay đổi về cấu trúc của cấu trúc bậc ba sau khi các phân tử nhỏ liên kết với protein và có thể được sử dụng để thiết kế, xác minh và tối ưu hóa các hợp chất dược phẩm. Ví dụ, nghiên cứu ảnh hưởng của các chất ức chế tăng trưởng amyloid, nghiên cứu ảnh hưởng cấu hình của các thụ thể axit nucleic và sàng lọc các tương tác của các hợp chất với tế bào và các mục tiêu thuốc protein.

Kiến thức về tương tác phân tử sinh học cũng có thể được sử dụng để thiết kế các cảm biến sinh học và hệ thống phát hiện nơi hành vi sinh học được bắt chước và sử dụng, chẳng hạn như phát hiện và chẩn đoán bệnh.

Độc tính của hạt nano

Các hạt nano (NP) hiện đang được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm mỹ phẩm, sơn và sơn. Do đó, độc tính của các hạt nano đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Do diện tích bề mặt lớn, các hạt nano hít vào có thể gây viêm phổi và phản ứng miễn dịch bất lợi của hệ hô hấp.

Máy phân tích màng LangmuirCung cấp một công cụ tốt để nghiên cứu ảnh hưởng của các hạt nano trên màng lipid. Ảnh hưởng của các hạt nano hydroxyapatite 1wt% trên đường cong nén đẳng nhiệt của các chất hoạt động bề mặt phổi tự nhiên (Infasurf) đã được nghiên cứu. Sau khi tiếp xúc với các hạt nano, đường cong nén đẳng nhiệt ở bên trái có sự chuyển phụ thuộc vào thời gian đáng kể, cho thấy tác dụng ức chế của các chất hoạt động bề mặt.

ACS Nano 2011, 5(8)， 6410-6416。 Bản quyền 2011 của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ. (với sự cho phép)

Để biết thêm thông tin kỹ thuật QCM-D, vui lòng nhấp vàoChi tiết trang sản phẩmĐể tìm hiểu, thêm thông tin kỹ thuật của màng LB xin vui lòng nhấp vàoChi tiết trang sản phẩmTiến hành tìm hiểu, hoặc tư vấn cho kỹ sư kỹ thuật của chúng tôi.